• 제목/요약/키워드: 뇌연구

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주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포자멸사를 통한 mycophenolic acid의 신경보호 효과 (The neuroprotective effect of mycophenolic acid via anti-apoptosis in perinatal hypoxic-ischemic brain injury)

  • 김지영;양승호;차선화;김지언;장영채;박관규;김진경;정혜리;서억수;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권7호
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    • pp.686-693
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    • 2007
  • 목 적 : Mycophenolate mofetil (MMF)의 활성 대사산물인 (MPA는 IMPDH의 잠재적인 반응 억제제로써 새로운 면역치료제로 사용되고 있다. 이러한 MPA는 신경계에서 흥분독성 손상 후 뇌세포를 보호하고, 미세아교세포에서는 세포사멸사(apoptosis)를 유도하지만, 저산소성 허혈성 뇌질환에서 MPA의 효과는 아직 알려지지 않아, 본 연구에서 Rice-Vannucci 모델을 이용한 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌 손상과 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양에서 MPA의 뇌보호 효과를 알아보고자 실험하였다. 방 법 : 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (8% $O_2$) 상태에서 2시간 노출하여, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하고 뇌 손상 전후에 MPA(10 mg/kg)를 투여하여 대조군과 비교하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전후 MPA 투여군($10{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와의 관련을 알아보기 위해서 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting하였고 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 real-time PCR을 하였다. 결 과 : 형태학적으로 H&E 염색상 MPA를 투여한 군에서 뇌 보호 효과를 보였다. Western blotting과 real-time PCR을 이용한 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델뿐만 아니라 저산소 상태로 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서도 MPA 투여한 경우 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율이 감소함을 보였다. 결 론 : 본 연구에서 MPA가 anti-apoptosis 작용을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에 뇌보호 역할을 하는 것을 알 수 있었고 향후 신생아 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료에 임상적 적용이 가능하리라 생각된다.

라이프케어테인먼트에 적합한 뇌파 기반 패스워드 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Development of EEG-Based Password System Fit for Lifecaretainment)

  • 양기철
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.525-530
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    • 2019
  • 뇌파가 발견된 후 임상 연구에 머물던 뇌파 관련 연구가 최근 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구로 발전 되고 있다. 현재는 뇌파를 해석하여 로봇 팔이나 드론을 조종하는 등의 연구가 진행 중이다. 하지만 아직도 뇌파 정보의 해상도와 신뢰성은 제한적이다. 따라서 보다 더 정확히 뇌파를 측정하고 해석하는데 필요한 다양한 기술의 개발이 요구된다. 이러한 기술 개발과 함께 새로운 응용 분야의 개척 또한 중요하다. 본 논문에서는 라이프케어테인먼트에 적합한 뇌파 기반 개인 인증 시스템 개발을 제안한다. 제안한 시스템은 안전도(Electrooculogram)와 근전도(Electromyogram) 등 을 뇌파와 함께 병행 사용하여 뇌파 정보의 해상도와 신뢰성을 담보한다.

신경생리학적(神經生理學的) 동물실험(動物實驗) (The Neurophysiological Approaches in Animal Experiments)

  • 전진숙
    • 생물정신의학
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    • 제5권1호
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    • pp.3-16
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    • 1998
  • 동물에서 전기현상은 1773년 최초로 발견되었으며, 최근에는 이론과 기술적 면에서의 현저한 발전으로 뇌기능의 기전을 밝히는 도구로서, 또한 심리적 과정에 근저한 행동 및 신경생리학적 기전을 규명하는데 유용하게 사용되고 있을 뿐만아니라 치료적 목적으로도 사용되고 있다. 저자는 뇌와 행동의 기전을 연구하는 한 방법으로서 신경생리학적 접근에 흔히 사용되는 기본적인 기법을 간략히 정리해 보았다. 여기서는 주로 전기생리학적 기법에 중점을 둘 것이나, 병소화와 자극의 부위를 확인하는데 필요한 신경해부학적 기법에 대해서도 간단히 언급하였다. 실험동물의 선택, 실험동물의 관리, 실험동물의 마취에 있어서 약물투여의 원칙, 투여경로 및 용량 등 동물실험에 있어서 기본적으로 알아야할 사항에 대해서 실제적으로 언급하였다. 전기생리학적 실험에 필요한 정위법, 비선택적 및 선택적 병소화 기법, 전기적 자극법(일반적인 방법, 세포외 및 세포내 자극, 미세자극법, 뇌의 심부자극), 측정 및 기록을 위한 제반 기법을 소개하고 실예를 보여주며, 조직학적인 부위 확인을 위해 필요한 일연의 과정으로서 심장내관류법과 흔히 사용되는 신경계의 염색법에 대해서 간략히 설명하였다. 또한 기능상의 변화를 측정하는데 필요한 행동검사의 종류도 언급하였다. 신경생리학적 연구 방법은 뇌와 행동의 관계를 밝히는데 널리 사용되고 있다. 저자는 신경생리학적 동물실험에 많이 쓰이고 있는 기법으로서 정위법, 병소만들기, 전기적 자극, 측정 및 기록, 조직학적 부위 확인 등 일연의 과정에 대해 간략히 설명하였다. 그러나 이러한 연구의 결과는 신경화학적 연구, 기능을 점검해 볼 수 있는 행동학적 연구로서 보완이 될 때에 믿을만한 결론을 도출해 낼 수 있을 것으로 생각된다.

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약용식물 추출물이 흰쥐의 뇌혈류학적 변화에 미치는 영향 (Effects of Medicinal Plant Extract on the Change of Cerebral Hemodynamic in Rats)

  • 박성진;함태식;김천안
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.506-510
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    • 2010
  • 본 연구는 뇌혈관성 질환의 예방을 위한 양생약선으로의 활용을 위한 약용식물에 관한 연구의 일환으로 계획되었고 문헌상의 기록을 바탕으로 한 약용식물의 여러 기능 중 혈류 및 혈압 개선 효과에 중점을 두고 그 기능을 과학적으로 확인하여 보고자 하였다. 흰쥐를 대상으로 LDF를 이용하여 약용식물 추출물이 국소 뇌혈류량과 혈압에 미치는 효과를 관찰한 결과는 다음과 같다. 추출물을 여러 농도로 투여 시 국소 뇌혈류량은 증가되었다. 추출물이 국소 뇌혈류량을 증가시키는 기전을 확인하기 위해 atropine, L-NNA, methylene blue, indomethacin을 전 처리한 후 추출물을 투여하였을 때는 국소 뇌혈류량에 유의한 변화를 관찰할 수 없었으나 propranolol을 전 처리한 후 추출물을 1.0 mg/kg 농도 이상으로 투여했을 때는 국소 뇌혈류량이 유의적으로 증가함을 관찰할 수 있었다. 추출물을 여러 농도로 투여 시 혈압은 감소되었다. 추출물이 혈압의 변화를 초래하는지를 확인하기 위해 atropine, L-NNA, methylene blue, indomethacin을 전 처리한 후 추출물을 투여하였을 때는 혈압변화에 유의한 변화를 관찰할 수 없었으나, propranolol을 전 처리한 후 추출물을 1.0 mg/kg 농도 이상으로 투여했을 때는 혈압이 유의적으로 감소함을 관찰할 수 있었다. 결과에서 약용식물 추출물은 뇌혈류량을 증가시키고 혈압을 강하시키는 작용이 있음을 확인하였고 그 기전은 교감신경 $\beta$ 수용체의 활성을 변화시킴으로써 나타난 것으로 판단된다. 따라서 연구의 목적인 약선식으로의 활용에 있어 원재료로 사용이 가능하다고 판단되며 완제품에 대한 영양성분 및 유효성에 대한 연구를 수행할 때 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

미세아교세포에서 GPR56 발현에 의한 이상 행동 (Abnormal Behavior Controlled via GPR56 Expression in Microglia)

  • 김현주
    • 생명과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.455-462
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    • 2023
  • 임신 중 감염에 의한 산모의 면역 활성화는 조현병과 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경 발달 질환의 위험을 증가시킨다. 여러 연구에서 poly (I:C) 또는 LPS를 사용하여 모체 면역 활성화 유도한 자손에서 비정상적인 행동과 뇌 발달을 관찰하였다. 또한 최근 뇌에 상주하며 면역 세포로 기능하는 미세아교세포가 MIA 유발 자손의 행동 이상과 뇌 발달에 중요한 역할을 한다는 것이 보고되고 있으나 아직 메커니즘은 명확하지 않다. 본 연구에서는 GPCR의 구성원인 GPR56의 미세아교세포 특이적 억제가 행동 이상과 뇌 발달을 유발하는지 여부를 조사하였다. 먼저, MIA 유도는 발달 중인 뇌의 미세아교세포 집단에 영향을 미치지 않으나, 미세아교세포를 분리하여 GRP56의 발현을 조사한 결과, MIA 유도 태아에서 성별에 관계 없이 E14.5와 E18.5 사이에서 GPR56 발현이 억제됨을 관찰하였다. 그리고 미세아교세포 특이적 GPR56 억제는 MIA 유도 자손에게서 나타나는 사교성 결손, 반복적인 행동 패턴 및 증가된 불안 수준과 같은 비정상적인 행동을 관찰하였다. 미세아교세포 GPR56 억제 마우스에서는 MIA 유도 자손과 같은 비정상적인 피질 발달이 관찰되지 않았지만, c-fos 염색을 통해 뇌 활동이 관찰되었다. 따라서 본 연구는 미세아교세포 특이적 GPR56 결핍이 이상 행동을 유발함을 시사하며, 추후 연구를 통해 MIA 자손의 행동 결손 진단 및/ 치료 표적을 위한 바이오마커로 활용될 수 있음을 시사한다.

기본정서 뇌 영상 연구의 fMRI 메타분석 (A fMRI Meta-analysis on Neuroimaging Studies of Basic Emotions)

  • 김광수;한미라;박병기
    • 감성과학
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    • 제20권4호
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    • pp.15-30
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 뇌 영상 기술을 활용한 정서 연구를 근거로 기본정서 이론을 확인하는 것이다. 이를 위해 기능적 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI) 연구들에 대한 메타분석을 수행했다. 기본정서 이론을 확인하기 위해 즐거움, 행복, 공포, 분노, 혐오, 슬픔의 6개 개별정서를 선정했다. 개별정서의 fMRI 자료를 수집하기 위해 최근 10년간 289편의 fMRI 연구를 조사했으며, 이중에서 69편이 포함 기준을 충족시켰다. 6개 정서에 대해서 건강한 피험자들을 대상으로 실험한 fMRI 자료를 수집했으며, Talairach 또는 MNI 표준 좌표로 보고된 연구만을 포함시켰다. Talairach와 MNI 좌표 체계간의 차이를 없애기 위해 Talairach 좌표를 기준으로 분석하였다. 활성화 가능성 추정(ALE) 기법을 이용한 GingerALE 2.3 프로그램을 사용하여 메타분석을 수행했다. 연구 결과 기본정서 이론의 관점에서 개별정서들이 일관되고 구별 가능한 국부적인 뇌 반응과 관련 된다는 것을 확인했다. 각각의 개별 정서들과 관련된 뇌 반응 영역에 대한 본 연구의 결과는 선행연구들의 결과와 대체로 일치하였다. 본 연구의 결과를 일반화에 있어서 극복해야 할 제한점을 기술하고 후속 연구에 대해 몇 가지를 제언하였다.

고빌리루빈혈증이 유도된 신생자돈에서 근적외석 발광기를 이용한 뇌 혈역학적 변화에 대한 연구 (Near-Infrared Spectroscopy for Monitoring Cerebral Hemodynamics in Hyperbilirubinemia-induced Newborn Piglets)

  • 황종희;최창원;장윤실;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권6호
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    • pp.649-654
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    • 2005
  • 목 적 : 본 연구는 고빌리루빈혈증이 유도된 신생자돈에서 비 침습적인 NIRS을 통한 뇌의 혈역학적 변화에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 17 마리의 신생자돈을 대상으로 정상 대조군(CG, n=6), 고빌리루빈혈증군(BG, n=7마리), 7-NI를 투여한 고빌리루빈 혈증군(NG, n=4)으로 무작위 구분하였다. 고빌리루빈혈증의 유도는 40 mg/kg의 빌리루빈을 농축괴로 정주한 후 곧 이어 30mg/kg/hr로 4시간 동안 지속 정주하여 혈중 빌리루빈 농도를 20 mg/dL 이상으로 유지하였고 7-NI는 빌리루빈을 농축괴로 투여한 전과 후에 50 mg/kg을 복막투여 하였다. 모든 실험군은 실험 기간 동안 뇌의 혈역학적 변화를 위해 NIRS로 감시하였고 뇌 조직을 적출하여 생화학적인 변화를 관찰하였다. 결 과 : 동맥혈의 base excss, pH, 평균 동맥압은 BG군과 NG군에서 CG군에 비해 유의하게 감소하였다. BG군에서 유의하게 뇌 조직의 $Na^+$, $K^+$-ATPase activity, ATP, PCr은 유의하게 감소하고 conjugated dienes는 유의하게 증가하였으나 NG 군은 이런 이상소견이 유의하게 완화되었다(P<0.05). 뇌 혈역학적 검사상 [$HbO_2$], [HbT], 및 [HbD]는 BG군에서 CG군에 비해 유의하게 감소하였고(P<0.05) NG군은 CG군과 차이가 없었다. 실험 종료시 $ScO_2$는 세 군간에 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 고빌리루빈혈증이 유도된 신생자돈에서 뇌의 혈역학적인 변화를 비침습적인 NIRS의 감시를 통해 유용하게 관찰할 수 있었다.

소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)이 백서(白鼠)의 혈압(血壓) 및 국소뇌혈류량(局所腦血流量)에 미치는 영향(影響) (Effect of Soumin Seonghyangjeongkisan Extract on Blood Pressure and Regional Cerebral Blood Flow in Rats)

  • 이기주;김경요
    • 사상체질의학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.228-239
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    • 2000
  • 1. 연구목적 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)은 "동의수세보원(東醫壽世保元)"의 곽향정기산(藿香正氣散)에 남성(南星)과 목향(木香)의 두 가지 약물이 가미되어 이루어진 처방이다. 이는 소음인이한병(少陰人裏寒病)을 치료하는 처방으로 근래에는 뇌졸중을 비롯한 중추신경계통 질환에 많이 사용되고 있다. 이러한 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 용도를 과학기기를 이용하여 기전을 규명하고자 하였다. 2. 연구방법 백서를 urethane으로 마취시키고 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)을 투여한 후 Pressure Transduer와 Laser-Doppler flowmetry를 이용하여 백서의 혈압과 국소뇌혈류량을 측정하였으며 이를 구성약물까지 진행하였다. 또한 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 대뇌혈류에 관한 기전 규명을 위하여 propranolol과 methylene blue로 전처치한 후 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)을 투여하여 이를 분석하였다. 3. 결과 및 결론 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 투여로 혈압의 유의한 변화는 없었으며, 국소뇌혈류량은 유의하게 증가되었다. 구성약물 중 소엽(蘇葉), 창출(蒼朮), 대복피(大腹皮), 남성(南星)은 국소뇌혈류량을 유의하게 증가시켰으며 목향(木香)은 국소뇌혈류량을 유의하게 감소시켰다. 이 실험으로 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 국소뇌혈류량 증가의 기전은 교감신경 ${\beta}$-수용체와 cyclic GMP의 생성효소인 guanylyl cyclase의 작용과 관련이 있는 것으로 생각된다.

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뇌손상 환자의 요중 Free Cortisol의 Circadian Rhythm (Circadian Rhythm of Urinary Free Cortisol in Brain Injuryed Patients)

  • 민순
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제3권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • 뇌손상이라고 하는 과도한 stress를 받았을 때 free cortisol의 분비되는 양과 urinary free cortisol의 circadian 리듬에 어떻게 영향을 주는지 확인하기 위하여 시도하였다. 연구대상은 대조군은 건강한 젊은 여성 6명과 실험군응 CT상 뇌에 손상을 받은 4명의 여성으로 30대 환자이었다. 담당의사와 중환자실 관리책임자의 동의하에서 시도되었으며, 실험기간은 2000년 7월 1일에서 7월 10일까지였다. 대조군과 실험군의 뇨를 채취하여 뇨중 free cortisol 농도의 circadian rhythm을 알아보기 위해 채뇨 후 분석하였다. 채뇨는 뇌손상을 받고 응급실을 통해 신경외과 중환자실에 입원한 지 5시간 이내에 해당된 환자로 24시간 유지되는 foley catherization 상태하에서 12:00부터 3일동안 72시간을 2시간 간격으로 채뇨하였고, 대조군은 오전 12시부터 24시간 동안 2시간 간격으로 채뇨하였다. 측정방법으로는 cortisol의 정량은 solid-phase radioimmuoassay 방법을 이용하였으며, 분석재료는 Coat-A-Count(R) Cortisol kit(DPC, U.S.A.)을 사용하여 DPC사의 측정방법을 따랐다. 연구대상자의 free cortisol의 총량은 대조군에서는 $42.8{\mu}g$이었고, 실험군은 1일에 $991.2{\mu}g$, 2일에 $809{\mu}g$, 3일에 $544.2{\mu}g$으로 대조군과 통계적으로 유의한 차이를 나타내(p<.05), 실험군에서 현저하게 증가된 양상을 보였고, 시간이 지나면서 점점 감소하는 경향을 나타냈다. 시간별로 t-검정으로 분석한 결과로는 모든 시간대에서 대조군과 실험군의 평균치는 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. Free cortisol의 circadian에서는 대조군에서는 정상인의 cortisol의 circadian의 경우와 같은 리듬을 보였으나, 손상을 받은 실험군의 경우 분비량은 현저하게 증가했음을 보여주었다. 최고치가 제1일에 18:00과 다음날 10:00에 나타나 최고치가 2회 나타났으며, 제2일에도 제1일과 마찬가지로 18:00에 나타났고, 제3일에는 24:00에 나타나 제1일보다 제2일에는 최고치가 한 번 나타난 리듬을 보여주었고, 분비량은 2일에 감소하였다. 제3일에는 최고치가 8시간 지연된 나타난 리듬의 변화를 보여주었다. 최저치는 제1일, 제2일, 제3일 모두 24:00에 나타난 리듬을 보여주었다. 이상의 결과에서 실험군인 뇌손상 환자군에서는 뇌손상이 과도한 stress로 작용하여 환자의 free cortisol 분비량과 circadian 리듬에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러므로 뇌손상환자를 간호하는 간호사는 스트레스상태인 것을 인지하여 환자 개개인에 필요한 간호를 해야 할 것으로 사료된다.

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