Brain Regions Associated With Anhedonia in Healthy Adults : a PET Correlation Study

정상 성인에서 양전자방출단층촬영을 통해 관찰한 무쾌감증 관련 뇌 영역

  • Jung, Young-Chul (Institute of Behavioral Science in Medicine, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Seok, Jeong-Ho (Department of Psychiatry, Hallym University Sacred Heart Hospital) ;
  • Chun, Ji-Won (Institute of Behavioral Science in Medicine, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Park, Hae-Jeong (Department of Diagnostic Radiology, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Lee, Jong-Doo (Department of Diagnostic Radiology, Yonsei University College of Medicine) ;
  • Kim, Jae-Jin (Institute of Behavioral Science in Medicine, Yonsei University College of Medicine)
  • 정영철 (연세대학교 의과대학 의학행동과학연구소) ;
  • 석정호 (한림대학교 의과대학 정신과학교실) ;
  • 전지원 (연세대학교 의과대학 의학행동과학연구소) ;
  • 박해정 (연세대학교 의과대학 진단방사선과학교실) ;
  • 이종두 (연세대학교 의과대학 진단방사선과학교실) ;
  • 김재진 (연세대학교 의과대학 의학행동과학연구소)
  • Published : 2005.12.31

Abstract

Purpose: Anhedonia has been proposed to be the result of a basic neurophysiologic dysfunction and a vulnerability marker that precede and contribute to the liability of developing schizophrenia. We hypothesized that anhedonia, as a construct reflecting the decreased capacity to experience pleasure, should be associated with decreased positive hedonic affect trait. This study examined the relationship between anhedonia and positive hedonic affect trait and searched for the brain legions which correlate with anhedonia in normal subjects. Materials and Methods: Using $^{18}F$-FDG PET scan, we investigated the brain activity of twenty one subjects during resting state. Questionnaires were administrated after the scan in order to assess the self-rated individual differences in physical/social anhedonia and positive/negative affect traits. Results: Negative correlation between physical anhedonia score and positive affect trait score was significant (Pearson coefficient =-0.440, p<0.05). The subjects physical and social anhedonia scores showed positive correlation with metabolic rates in the cerebellum and negative correlation with metabolic rates in the inferior temporal gyrus and middie frontal gyrus. In addition, the positive affect trait score positively correlated with various areas, most prominent with the inferior temporal gyrus. Conclusion: These results suggest that neural substrates, such as the inferior temporal gyrus and prefrontal-cerebellar circuit, which dysfunction has been proposed to be involved with the cognitive deficits of schizophrenia, may also play a significant role in the liability of affective deficits like anhedonia.

본 연구는 정상 성인에서 무쾌감증과 정적 및 부적 정동소질 (positive and negative affect trait)의 연관성을 밝히고, 이 요인들과 연관이 있는 신경 구조들을 찾아내는데 있다. 이를 위해서 정상 성인 21명을 대상으로 $^{18}F$-FDG PET를 이용하여 정지 상태(resting state)에서의 뇌 활성도를 측정하였고, 무쾌감증 척도(anhedonia scale)와 정적/부적 정동척도(positive affect and negative affect schedule)를 이용하여 개인의 정서적 소질을 측정하여 상관관계를 알아보았다. 본 연구의 결과. 무쾌감증이 정적 정서 소질과 음의 상관관계를 보였으며, 두 변인 모두 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 대사와 상관관계를 보였다. 이와 함께, 신체적 무쾌감증과 사회적 무쾌감증은 소뇌(cerebellum)의 대사와 양의 상관관계를, 사회적 무쾌감증은 전전두피질(prefrontal corex)의 대사와 음의 상관관계를 보이는 소견이 관찰되었다. 이들 영역들은 이전의 연구들에서 주로 인지적 손상 및 이와 연관된 음성증상들과 연관이 있다고 주장되어 왔으나, 본 연구의 결과는 하측두이랑(inferior temporal gyrus)과 전전두엽-소뇌 회로(prefrontal-cerebellar circuit)가 정서적인 영역의 음성증상 발현과도 관련이 높을 가능성을 시사하고 있다. 특히, 본 결과들은 정신분열병 환자가 아닌 정상 성인을 대상으로 한 연구이기 때문에, 정신분열병의 발병 유무와 상관없이 또는 선행해서 존재하는 무쾌감증의 신경해부학적 기능이상에 대한 단서를 제공했고, 정상적 성격 성향과 뇌기능과의 관련성을 제시하였다는데 의의가 있다.부하기에서 각각 0.95, 0.93, 0.71이었고 휴식기에서 각각 0.95, 0.90, 0.69으로 대체적으로 좋았으나 Bland-Altman분석에서 두 프로그램의 일치의 한계 값의 범위가 비교적 컸음을 볼 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통하여 심혈관 질환의 가능성이 낮은 환자에서 QGS와 4DM 프로그램 각각의 EDV, ESV, EF의 정상 값을 구하였다. 두 프로그램의 상관관계는 높지만 두 프로그램의 결과 값을 혼용하여 사용할 수는 없을 것이다. 이를 이용하여 앞으로 판독에 유의한 참고 자료로써 사용될 수 있을 것으로 생각된다.한 70-90분 영상에서 각 관심 영역에서의 방사성 농도를 구하였고, 조직비 방법에 근거하여 기저상태 및 흡연 상태의 방사성 리간드의 수용체 결합능 (binding potential;BP)을 구하였다($BP=C_{ROI}/C_{cerebellum}-1$). 흡연에 의한 도파민의 유리는 흡연 전후의 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화율로 계산하였다. 흡연에 의한 혈중 니코틴의 상승은 흡연후 90 분간의 혈중 니코틴의 축적 농도로 계산되었으며, 흡연에 의한 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 감소율과 혈중 니코틴의 축적 농도와의 상관관계를 스피어만 상관분석법(Spearman's correlation)에 의하여 알아보았다. 결과: 흡연에 의한 선조체에서의 평균 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화는 미상핵에서 4.7%, 전피각에서 4.0%, 복측 선조체에서 7.8% 의 감소를 보여 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리를 정량화 하였다. 특히 선조체에서의 도파민 유리에 의한 수용체 결합능의 감소는

Keywords

References

  1. Snaith RP. Anhedonia: a neglected symptom of psychopathology. Psychological Med 1993;23:957-66 https://doi.org/10.1017/S0033291700026428
  2. Blanchard JJ, Mueser KT, Bellack AS. Anhedonia, positive and negative affect, and social functioning in schizophrenia. Schizophr Bull 1998;24:413-24 https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.schbul.a033336
  3. Mandal MK, Pandey R, Prasad AB. Facial expressions of emotions and schizophrenia. Schizophr Bull 1998;24:399-413 https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.schbul.a033335
  4. Moberg PJ, Agrin R, Gur RE, Robertson GM. Olfactory dysfunction in schizophrenia. Neuropsychopharmacology 1999;21:325-40 https://doi.org/10.1016/S0893-133X(99)00019-6
  5. Brown SL, Sweeney DR, Schwartz GE. Differences between self-reported and observed pleasure in depression and schizophrenia. J Nerv Ment Dis 1979;167:410-5 https://doi.org/10.1097/00005053-197907000-00003
  6. Meehl PE. Schizotaxia, schizotypy, schizophrenia. Am Psychol 1962;17:827-38 https://doi.org/10.1037/h0041029
  7. Berenbaum H, Oltmanns TF, Gottesman II. Hedonic capacity in schizophrenics and their twins. Psychol Med 1990;20:367-74 https://doi.org/10.1017/S0033291700017682
  8. Chapman LJ, Chapman JP, Kwapil TR. Putatively psychosis-prone subjects 10 years later. J Abnorm Psychol 1994;103:171-83 https://doi.org/10.1037/0021-843X.103.2.171
  9. Kwapil TR. Social anhedonia as a predictor of the development of schizophrenia-spectrum disorders. J Abnorm Psychol 1998;107:558-65 https://doi.org/10.1037/0021-843X.107.4.558
  10. Kraepelin E, Barclay RM, Robertson GM. Dementia Praecox and Paraphrenia. Edinburgh: E&S Livingstone; 1919
  11. Clark D, Fawcett J, eds. Anhedonia and Affect Deficit States. New York: PMA Publishing Corp; 1987
  12. Andreasen NC. Negative symptoms in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry 1982;39:784-8 https://doi.org/10.1001/archpsyc.1982.04290070020005
  13. Berenbaum H, Oltmanns TF. Emotional experience and expression in schizophrenia and depression. J Abnorm Psychol 1992;101:37-44 https://doi.org/10.1037/0021-843X.101.1.37
  14. Blanchard JJ, Bellack AS, Mueser KT. Affective and socialbehavioral correlates of physical and social anhedonia in schizophrenia. J Abnorm Psychol 1994;103:719-28 https://doi.org/10.1037/0021-843X.103.4.719
  15. Fitzgibbons L, Simons RF. Affective response to color-slide stimuli in subjects with physical anhedonia: A three-systems analysis. Psychophysiology 1992;29:613-20 https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1992.tb02036.x
  16. Fiorito ER, Simons RF. Emotional imagery and physical anhedonia. Psychophysiology 1994;31:513-21 https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1994.tb01055.x
  17. Crespo-Facorro B, Paradiso S, Andreasen NC, O'Leary DS, Watkins GL, Ponto LB, et al. Neural mechanisms of anhedonia in schizophrenia. JAMA 2001;286:427-35 https://doi.org/10.1001/jama.286.4.427
  18. Peterson CA, Knudson RM. Anhedonia: A construct validation approach. J Pers Assess 1983;47:539-51 https://doi.org/10.1207/s15327752jpa4705_16
  19. Leak GK. An examination of the construct validity of the social anhedonia scale. J Pers Assess 1991;56:84-95 https://doi.org/10.1207/s15327752jpa5601_8
  20. Bailey B, West KY, Widiger TA, Freiman K. The convergent and discriminant validity of the Chapman scales. J Pers Assess 1993;61:121-35 https://doi.org/10.1207/s15327752jpa6101_9
  21. 한오수, 홍진표. DSM-IV의 제1축 장애의 구조화된 임상적 면담, 연구용판. 서울: 하나의학사; 2000
  22. Champman LJ, Champman JP, Raulin ML. Scale for physical and social anhedonia. J abnorm Psychol 1976;85:374-382 https://doi.org/10.1037/0021-843X.85.4.374
  23. 최명구, 양익홍. 대학생 정신병 경향성 집단의 다면적 인성검사 반응연구. 교육심리연구 1977;11:255-89
  24. Watson D, Clark LA, Tellegen A. Development and validation of brief measure of positive and negative affect: The PANAS scales. J Pers Soc Psychol 1988;54:1063-70 https://doi.org/10.1037/0022-3514.54.6.1063
  25. 이유정. 성격특질이 기분의 수준 변화성에 미치는 영향[박사학위]. 서울: 중앙대학교; 1994
  26. Siegel BV Jr, Nuechterlein KH, Abel L, Wu JC, Buchsbaum MS. Glucose metabolic correlates of continuous performance test performance in adults with a history of infantile autism, schizophrenics and controls. Schizophr Res 1995;17:85-94 https://doi.org/10.1016/0920-9964(95)00033-I
  27. Downhil JE Jr, Buchsbaum MS, Hazlett EA, Barth S, Lees Roitman S, Nunn M, et al. Temporal volume determined by MRI in schizotypal personality disorders and schizophrenia. Schizophr Res 2001;48:187-99 https://doi.org/10.1016/S0920-9964(00)00131-6
  28. Onitsuka T, Shenton ME, Salisbury DF, Dickey CC, Kasai K, Toner SK, et al. Middle and inferior temporal gyrus gray matter volume abnormalities in chronic schizophrenia: An MRI study. Am J Psychiatry 2004;161:1603-11 https://doi.org/10.1176/appi.ajp.161.9.1603
  29. Andreasen NC, O'Leary DS, Cizadlo T, Arndt S, Rezai K, Boles Ponto LL, et al. Schizophrenia and cognitive dysmetria: A positron-emission tomography study of dysfunctional prefrontalthalamic-cerebellar circuitry. Proc Natl Acad Sci 1996;93:9985-9990
  30. Andreasen NC, O'Leary DS, Flaum M, Nopoulos P, Leonard Watkins G, Boles Ponto LL, et al. Hypofrontality in schizophrenia:distributed dysfunctional circuits in neuroleptic-nave patients. Lancet 1997;349:1730-4 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(96)08258-X
  31. Kim JJ, Mohamed S, Andreasen NC, O'Leary DS, Leonard Watkins GL, Boles Ponto LL, et al. Regional neural dysfunctions in chronic schizophrenia studied with positron emission tomography. Am J Psychiatry 2000;157:542-8 https://doi.org/10.1176/appi.ajp.157.4.542
  32. Kosmadakis CS, Bungener C, Person A, Jouvent R, Widlocher D. Translation and validation of the Revised Social Anhedonia Scale. Study of the internal and concurrent validity in 126 normal subjects. Encephale 1995;21:437-43
  33. Loas G, Fremaux D, Gayant C, Boyer P. Physical anhedonia and depression: distinct concept? Study of the construct validity of these dimensions in a group of 224 normal subjects. Encephale 1996;22:175-9