이마앞겉질을 제거한 흰쥐 중격옆핵내 이마겉질-중격옆핵로 신경연접의 미세구조 = Ultrastructure of Fronto-Accumbens Synapses after Prefrontal Decortication of the Rat

국문 초록 (Abstract)

성격형성, 순간기억, 인지력, 감정깊이 조절기능들과 관련이 있는 이마앞겉질에서 보상, 욕구, 중독, 기대감 등과 관련이 있는 중격옆핵으로 들어오는 신경연결을 확인하고 연접형태의 미세구조를 밝히고자 이 연구를 시행하였다.
체중 250~300 g 정도의 흰쥐를 실험동물로 하였으며, 이들을 정상군, 대조군, 실험군으로 구분하여 실험하였다. 실험군
동물은 sodium pentobarbital로 마취하여 뇌정위고정대에 고정시킨 후 한쪽 이마뼈에 구멍을 만들고 이마앞겉질을 흡인하여 제거하였으며, 2일 후 희생시켜서 1% paraformaldehyde와 1% glutaraldehyde 고정액으로 관류고정시켰다. 뇌에서 중격옆핵을 punching하여 관류고정액에서 다시 고정한 후, 2% osmium tetroxide액에서 이차고정을 시행하였다. Araldite에 포매하였고 미세절편은 4% uranyl acetate와 2.7% lead citrate로 이중 염색하였으며, JEOL 100CX-II 전자현미경으로 관찰하였다.
관찰결과, 대조군 중격옆핵의 미세구조는 정상군과 차이를 보이지 않았다. 실험군의 중격옆핵에서는 신경그물의 구조에
상당한 변화를 보였는데, 가장 뚜렷한 변화를 보인 것은 퇴행된 축삭종말들로서 축삭가지돌기연접(axodendritic synapse)과 축삭가시연접(axospinous synapse)을 이룬 것들 가운데 일부였다. 퇴행중인 축삭종말들 외에도 아교세포의 세포질돌기들이 확장하여 퇴행구조들을 분리시키면서 용해시켰고, 퇴행종말과 연접했던 가지돌기나 가지돌기가시 안에는 많은 티끌 같은 물질들이 흩어져 있었다. 특히 퇴행종말과 연접했던 가지돌기가시들이 가지돌기 속으로 퇴축되면서 가지돌기들이 팽대현상을 보였다. 이와 같은 변화는 이마앞겉질에서 중격옆핵으로 들어온 축삭종말들이 퇴행하면서 일어나는 병리적 진행과정으로 신경학적 실험에서 흔히 관찰되는 것이었다.
따라서 대뇌 이마앞겉질에서 중격옆핵으로 정보를 보내는 신경섬유의 종말은 가시돌기세포 (spiny cell)의 가지돌기
(dendrite)와 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하는 것이 밝혀졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Prefrontal cortex is called psycological cortex, since it deals with making up of individual personality, regulation of personal depth of feeling, working memory, planning, maintaining attention, etc. Whereas, nucleus accumbens (septi) is called the center of reward and motivation or the center of pleasure, since it deals with feeding, drinking, sex, exploration, appetitive learning, drug addiction, etc. Present study was aimed at the proving the prefronto-accumbens input ultrastructurally.
Sprague Dawley rats anesthetized with sodium pentobarbital and were removed their prefrontal cortex with suction
instrument. Two days following the operation, heads of rats were fixed by perfusion of with 1% glutaraldehyde-1%
paraformaldehyde solution via left ventricle. Peristaltic pump was used during perfusion. Two hours later, brains were removed and refixed for 24 hours in the refrigerator, and small tissues of the nucleus accumbens were punched out with punching needle.
Tissue blocks were fixed in 2% osmic acid for 2 hours and were embedded in araldite mixture. Ultrathin sections
stained with uranyl acetate-lead citrate solution were observed with JEOL 100 CX II electron microscope.
In the nucleus accumbens, some axodendritic terminals and axospinous terminals were found degenerated, and
volume of activated glial cytoplasm was increased. The degenerated terminals were seen isolated from intact structures by activated glial processes and removed by glial cytoplasm.
The result confirms that axon terminals coming from prefrontal cortex input to the spiny neurons of nucleus
accumbens septi, on their dendrites and/or dendritic spines.