• 제목/요약/키워드: 해마

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마우스 간질 동물모델에서 소부혈 자침이 해마 치상회의 신경세포증식에 미치는 영향 (Acupuncture Stimulation to HT8 Enhances Cell Proliferation in Hippocampus on an Epilepsy Mouse Model)

  • 김승태;박해정;홍미숙;김승남;두아름;인창식;이혜정;정주호;박히준
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제27권2호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 목적 : 뇌의 신경세포 증식은 해마 치상회와 뇌실하영역에서만 나타나는 현상이다. Kainic acid(KA)를 이용한 간질 동물모델을 연구하던 중 침이 해마 치상회의 신경세포증식을 촉진하는 현상을 발견하여 이를 보고하고자 한다. 방법 : 수컷 ICR계 생쥐를 Saline(n=8), KA(n=8), KA+Acu(n=8)의 세 군으로 나누고, 모든 생쥐들에게 KA 주입 3일 전부터 1일 1회씩 5'-bromodeoxyuridine(BrdU)을 3일간 주입하였다. Saline군에는 멸균된 생리식염수를 뇌실 내에 주입하였고, KA군 및 KA+Acu군에는 $0.1{\mu}g$의 KA를 뇌실 내에 주입하였으며, KA+Acu군에 속한 쥐들에게는 KA 주입 2일전, 1일전, 주입 직후에 양쪽 소부(少府)(HT8)에 자침하였다. KA 주입 3시간 후 쥐의 뇌를 적출하고 해마 치상회부위의 BrdU 및 neuropeptide Y (NPY)의 발현을 측정하였다. 결과 : 소부(少府) 자침이 KA의 독성으로 인한 신경세포의 파괴를 줄여주었으며, BrdU 양성 세포 및 NPY를 유의하게 증가시켰다. KA 주입시 세포증식이 일어나긴 하나, 3시간 안에는 거의 일어나지 않는다. 결론 : 소부(少府) 자침이 해마 치상회의 신경세포증식을 촉진하며, 이는 KA의 효과가 아닌 KA 투여 전 소부(少府) 자침으로 인한 것으로 사료된다.

옥트리 기반의 해마의 국부적 형상 분석 (Octree-based Local Shape Analysis of the Hippocampus)

  • 김정식;최수미;최유주;김명희
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.688-691
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    • 2004
  • 본 논문에서는 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 포함하는 복합적인 옥트리 기반의 형상 표현을 이용하여 해마의 형상을 분석하기 위한 효과적인 방법을 제공한다. 먼저, 자기공명영상으로부터 분할된 해마 영역에 마칭큐브 알고리즘을 적용하여 다단계 메쉬 데이터를 생성한다. 이렇게 생성된 메쉬 모델을 하드웨어 깊이맵을 이용한 복셀화 과정을 통하여, 중간 단계의 이진 복셀 표현으로 변환한다. 마지막으로 광선 추적 방법에 의해 추출된 샘플 메쉬들에 대하여 L2 Norm을 계산함으로써 형상 특징을 생성한다. 본 연구에서 제시한 방법은 사용자 피킹 인터페이스를 이용하여 국부적 부위에서의 계층적 형상 분석을 가능하게 한다. 또한 계층적 Level-of-Detail 접근방법은 정확도를 유지하며 형상분석의 소요 시간을 절약하도록 한다.

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정신분열병의 실험적 모델 (Experimental Models of Schizophrenia)

  • 전진숙
    • 생물정신의학
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    • 제6권2호
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    • pp.153-160
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    • 1999
  • 동물모형은 정신장애의 연구와 치료에 유용한 도구를 제공할 수 있다. 정신장애의 동물모형으로서의 적합성에 대한 평가 기준은 첫째, 유도된 상태의 유사성, 둘째, 행동상의 유사성, 셋째, 공통된 근저의 신경생물학적 기전, 넷째, 임상적으로 효과적인 치료 기술에 의한 역전 등 4가지이다. 저자는 정신분열병의 연구에 유용한 도구로 사용할 수 있는 실험적 모델을 간략히 소개하였다. 정신분열병의 실험적 모델로서는 L-dopa 모델, phenylethylamine 모델, hallucinogen 모델, amphetamine 모델, phencyclidine(이하 PCP) 모델, NE 보상계병소 모델, 망상계자극 모델, 사회격리 모델, 조건화된 회피반응, catalepsy 시험, paw 시험, 자기자극 paradigm, latent inhibition paradigm, blocking paradigm, 경악반사의 prepulse inhibition, 설치류 상호작용, 원숭이의 사회적 행위, 해마손상, 선택적 breeding을 사용한 모델, 고기압 모델, 각성 모델, 감각운동 gating 모델 등이 제시되고 있다. 저자는 이중에서 특히 정신분열병의 실험적 모델로서 face validity, predictive validity, construct validity가 높은 몇 가지 방법에 대해서 중점적으로 설명하였다. 임상경험 및 동물실험에서 PCP 및 ketamine 등 PCP 유사물질은 양성증상 뿐만아니라 음성증상, 파과형, 인지장애군에 좀 더 가까운 비망상형의 정신분열병에도 적용시키기가 좋은 것으로 알려졌다. 임신이나 출생 시 합병증에 의한 해마병소화, 내재적 신경독성에 의한 NE 보상계 병소, 스테로이드 증가에 의한 해마변화 등에 의해서 정신분열병이 유도될 수 있음은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서의 첫번째 기준을 충족시킴을 입증한다. 해마 병소화 후에 정신분열병 환자에서 흔히 볼 수 있는 주의집중력 장애, 공간 및 문맥 정보의 이해결핍, 기억구성, 인식기억, 고전적 조건화, 일반화, 복합적 학습, 상동적 행동, 미신적 행동, 과잉각성, 소멸과 습관형성, 피부전도 실험 등의 이상이 관찰됨은 정신분열병의 실험적 모델로서 두 번째의 기준에 합당한 것이다. 사후 부검한 뇌조직 및 여러 신경영상화 연구에서 해마의 구조적 이상 및 신경전달물질의 수용체 변화가 보고됨은 세 번째 조건을 만족시키는 것이며, 정신분열병의 여러 치료약물을 투여함으로써 상기 변화가 반전됨은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서 타당도가 높음을 시사한다. 정신분열병의 양성증상, 음성증상, 인지장애를 모두 포괄적으로 반영할 수 있는 실험적 모델로서 ketamine 모델과 해마병소화 모델 등이 보다 유용한 도구로 제시될 수 있다. 그러나 현재까지 어떠한 정신분열병의 모형도 정신분열병 전체를 대표할 수 있는 것은 없다. 따라서 동물모형을 사용한 연구의 결과는 매우 조심스럽게 해석되어야 한다. 또한 동물모형을 발전시키고 타당화 시키려는 노력은 인간에서의 현상을 신빙성있게 측정하는 방법을 규명하는 과정과 공동으로 이루어져야 한다.

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대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질의 T2 이완시간: 1.5테슬러와 3.0테슬러 자기공명영상장치의 비교 (T2 Relaxation Times of the Cingulate Cortex, Amygdaloid Body, Hippocampal Body, and Insular Cortex: Comparison of 1.5 T and 3.0 T)

  • 이호준;김응엽
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제15권1호
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    • pp.67-71
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    • 2011
  • 목적 : 1.5T와 3.0T MRI에서 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질의 T2 이완시간 (T2)을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 12명의 자원자를 대상으로 1.5T와 3.0T에서 해마에 대해 수직으로 FLAIR와 CPMG 펄스열 영상을 같은 조건으로 획득하였다. 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질에서 T2를 측정하였고, 해마와 나머지 부위의 T2 비를 1.5T와 3.0T 사이에서 비교하였다. 결과 : 1.5T에서 측정한 평균 T2는 대상회 피질, 편도체, 해마체, 도피질에서 각각 $109.5{\pm}3.1$, $117.0{\pm}7.1$, $114.7{\pm}2.4$, $111.3{\pm}2.4$, 3.0T에서 측정한 값은 각각 $99.7{\pm}3.8$, $100.7{\pm}4.3$, $97.9{\pm}3.4$, $96.2{\pm}2.0$ 이었다. 1.5T와 3.0T 사이의 T2 변화 백분율은 각각 -8.9%, -13.5%, -14.6%, -13.5% 이었다. 1.5T와 3.0T 사이에서 해마체에 대한 대상회 피질, 편도체, 도피질의 T2 비는 각각 0.96 과 1.02 (p=0.003), 1.02 과 1.03 (p > 0.05), 0.97 과 0.98 (p > 0.05) 이었다. 결론 : 3.0T에서 대상회 피질의 T2 감소는 편도체, 도피질, 해마체와 비교해서 상대적으로 적었고, 대상회 피질과 해마체의 T2 이완시간비는 1.5T와 3.0T에서 의미 있는 차이를 보였다.

계층적 Level-of-Detail 표현을 이용한 해마의 국부적인 형상 분석 (Local Shape Analysis of the Hippocampus using Hierarchical Level-of-Detail Representations)

  • 김정식;최수미;최유주;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권7호
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    • pp.555-562
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    • 2004
  • 뇌의 하부 구조인 해마의 전역적 부피 감소와 국부적 형상 변화는 정신의학적 질환에 깊게 관련되어 있다. 해마 구조에 관한 형상 분석 연구는 크게 해마 형상 표현 모델을 구축하고, 이러한 형상 표현으로부터 형상 유사성을 계산하는 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 포함하는 복합적인 옥트리 기반의 형상 표현을 이용하여 해마의 형상을 분석하기 위한 새로운 방법을 제시한다. 우선 해마에 관한 MRI 데이터를 입력으로 받아, 마칭큐브 알고리즘을 사용하여 다해상도 메쉬 모델을 구축한다. 이렇게 구성된 다각형 모델은 깊이맵 기반의 복셀화 방법을 이용하여 중간 단계의 이진 복셀 데이터로 변환된다. 그리고 변환된 복셀 데이터로부터 슬라이스 기반의 골격화 방법에 의하여 해마의 3차원 골격을 추출한다. 그런 후에 옥트리 기반의 다해상도 형상 표현을 얻기위해 해마의 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 계층적으로 공간 분할하여 저장하고, 광선 추적 기반의 메쉬 샘플링 방법을 적용하여 샘플 메쉬 데이터를 추출한다. 최종적으로, 형상간 유사성 측정을 위하여 추출된 골격으로부터 방사되는 광선들과 충돌되는 각 샘플 메쉬 쌍에 대하여 $L_2$과 하우스도르프 거리를 계산하고 인터랙티브한 국부적 형상 분석을 지원하기 위하여 마우스 피킹 인터페이스를 채택한다. 이것은 형상의 국부적 변화에 대하여 다양한 해상도에 기반한 형상 분석을 가능하게 한다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제시한 형상 분석 방법이 회전과 스케일 등의 변환에 강인하고, 특히 형상의 국부적 변화 정도를 정확도를 유지하면서 빠르게 평가하는데에 효과적임을 확인하였다. 경로의 수신 신호가 완전 동기 된 수신 신호임을 확인하였다.omonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.)을 가지고 있음이 확인되었다. 사람에 직접적인 유해성을 가지고 있는 지 확인하기 위해 사람 방광 유래의 T-24세포와 장내 표피 유래의 Caco-2세포에 대한 부착능을 시험하였을 때, 16균주$(42.1\%)$가 T-24방광 세포에, 그리고 17균주$(44.7\%)$가 Caco-2장세포에 대해 강한 부착능을 나타내었다. 특히 11균주$(28.9\%)$는 두 세포 모두에 강한 부착능을 가지고 있었다. Filter mating method를 수행하여 이들 균주들의 독소 생산 유전자와 항생제 내성 유전자가 사람에서 분리된 균주로 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 설사 중상을 나타내는 돼지로부터 분리된 용혈성 E. coli의 독성과 세포 부착능력, 그리고 항생제 내성간의 상호 연관성을 보여주지 않았으나 동물 분리 세균의 항생제 내성과 독소 생산 능력이 유전자 전달을 통해서 뿐만 아니라 세균의 직접 접촉에 의해서도 인체로 전달될 수 있는 것을 보여주는 것이다.다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도

수술 전 뇌 자기공명 영상에서 겉질 형성이상증 소견 보였으나 수술 후 병리학적으로 확인된 해마경화증 1례 (A case of hippocampal sclerosis diagnosed as cortical dysplasia due to preoperative brain MRI finding)

  • 이준석;김교륭;김정태;최민정;이영목;김흥동;이준수;김동석;김태승
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권1호
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    • pp.106-110
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    • 2010
  • 해마경화증은 난치성 측두엽간질의 가장 흔한 원인들 중 하나이다. 일반적으로 해마경화증은 뇌 자기공명영상에서 높은 민감도와 특이도로 규명될 수 있다. 이 병변의 뇌 자기공명영상 소견은 해마에 국한된 조영증가와 이와 연관된 위축된 해마 소견이라 할 수 있다. 반면에 국소성 겉질 형성이상증은 회백질-백질 경계부의 불분명함, 백질 부분의 이상 조영증강 소견을 보인다. 저자들은 수술적 치료 이전에 뇌 자기공명 영상에서 좌측 측두엽의 겉질 형성이상증의 소견을 보였으나, 수술 후 병리검사에서 해마경화증 외에 정상소견을 보였던 1례를 경험하였기에 보고하고자 한다.

전자파(電磁波)에 노출된 생쥐의 해마에서 운동이 AMPK, ERK-1/2, p38 단백 발현 변화에 미치는 생체 영향 (The Expression changes of AMPK, ERK-1/2, and p38 protein associated with Exercise in the Mouse hippocampus exposed to Radiofrequency Radiation)

  • 이민선;박옥진;김현택;김명주
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권3호
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    • pp.267-273
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    • 2020
  • 전자파에 노출된 생쥐에서 운동이 해마에 미치는 생체영향을 확인하고자 뇌의 신경세포에서 많이 발현되는 AMPKα, p-AMPKα, ERK1/2, p-ERK1/2, p38, p-p38 단백질 발현의 변화를 해마에서 조사하였다. 10주 동안 생쥐들을 정상군, 운동군, 전자파 노출군, 전자파 노출 및 자발운동군으로 나누어 비교하였다. 생쥐들은 835 MHz의 주파수를 송출하는 Wave Exposer V20을 사용해 전자파에 노출시켰고, 각 분자들에 대한 단백질 발현량의 차이는뇌의 해마를 분리해 Western blot으로 조사했다. 각각의 분자들과 인산화 분자들에서 유의한 단백질 발현의 증가는 운동군에서 있었으며, 전자파 노출 및 운동군에서는 이들 분자들의 발현이 통계적으로 유의한 수준으로 현저히 감소하였다. 따라서, 본 연구는 기억을 담당하는 해마에서 운동에 의해 신경가소성이 증가할 수 있지만, 전자파에 노출되면 기억 및 인지기능이 영향을 받을 수 있어 전자파가 실제 세포수준에서 기억력에 영향을 미칠 수 있음을 보였다. 앞으로 전자파가 치매에 미치는 임상적 영향에 대한 연구를 진행한다면 흥미 있는 결과를 기대할 수 있을 것이다.

해마와 피질의 상호 관계를 이용한 객체 기반 영상 검색 기법 (An Object-Based Image Retrieval Techniques using the Interplay between Cortex and Hippocampus)

  • 홍종선;강대성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권4호
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    • pp.95-102
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    • 2005
  • 본 논문에서는 해마와 피질 사이의 상호 작용을 이용하여 사용자 친화적인 객체 기반 영상 검색 시스템을 제안한다. 내용기반 영상 검색 시스템은 대부분 예제(example) 질의 혹은 스케치 질의 등을 이용하고 있고 이러한 방법들은 비교적 사용하기 불편하고 방법이 편중되어 있어서 일반 사용자들의 다양한 질의 요구에 적합하지 못하다. 제안하는 알고리즘은 CSB 트리맵 (Color and Spatial based Binary tree map)을 이용하여 객체를 추출하고 지역 라벨링 알고리즘을 이용하여 객체의 색상의 상관관계, 객체의 크기와 위치 정보를 비트 스트림 형태로 변환하고 이것을 해마와 피질 사이의 상호 작용의 관계를 이용한 해마 신경망을 사용하여 학습시킨다. 사람의 뇌 속에서 어떤 패턴을 인식을 하는 경우 해당 패턴의 특이한 특징에 대해 흥분하는 세포들이 특정 신호를 발생시킨다. 이것은 흥분학습에 의해 단기기억에서 장기기억으로 저장하는 해마의 기능으로 기존의 신경망에서는 입력되는 패턴의 특성과는 상관없이 특징 개수가 모두 동일하게 비교된다. 제안하는 해마 신경망은 호감도 조정에 의해서 입력되는 영상 패턴의 특징들을 흥분학습과 억제학습을 이용하여 불필요한 특징은 억제시키고 중요한 특징은 장기 기억 시켜서 적응성 있는 고속 검색 시스템을 구현한다.

트레드밀 운동이 당뇨흰쥐에서 기억력과 해마 BDNF 발현에 미치는 영향 (Effects of Treadmill Exercise on Memory and Hippocampal BDNF Expression in Streptozotocin-induced Diabetic Rats)

  • 이희혁;윤진환;김승희
    • 생명과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1464-1471
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    • 2007
  • 당뇨병은 만성적 대사질환으로 말초뿐만 아니라 중추신경계에서도 다양한 합병증을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 특히, 당뇨환자는 인지기능의 손상으로 인해 치매 유병율이 높은 것으로 보고되고 있다. 규칙적인 운동은 당뇨병의 이차 합병증을 예방하기 위한 치료적 방법으로 흔히 권장된다. 이에 본 연구는 당뇨흰쥐를 대상으로 트레드밀 운동이 기억력과 해마 BDNF 발현에 미치는 효과를 조사하였다. SD계열 흰쥐를 실험동물로 하여 STZ (50 mg/kg) 투여로 유발시킨 당뇨흰쥐를 8주간 주 5회 30분씩 트레드밀에서 달리도록 하였다. 운동프로그램 종료 후, Morris water maze로 기억력을 측정하고, 해마조직을 적출하여 Western으로 brain-derived neurotrophic factor (BDNF) 발현을 정량화하였다. 본 연구결과 8주간의 당뇨는 선행연구과 유사하게 기억력 손상과 함께 해마 조직의 BDNF 발현을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 하지만 트레드밀 운동은 당뇨흰쥐에서 기억력과 해마 BDNF 발현을 유의하게 향상시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 당뇨동물에서 운동이 해마 BDNF 발현의 증가를 통해 인지기능의 손상을 완화시킬 수 있음을 보여주는 것이다.

글루코코티코이드 호르몬에 의한 뇌해마의 CA와 Dentate Gyrus 부분의 유전자 발현 변화 (Glucocorticoid Regulation of Gene Expression in Hippocampal CA3 and Dentate Gyrus)

  • 김동섭;안순철;김영진;박병권;안용태;김지연;;허송욱
    • 생명과학회지
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    • 제17권3호통권83호
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    • pp.305-311
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    • 2007
  • 글루코코르티코이드는 해마 조직에서 대사, 스냅신 형성, apoptosis, 신경세포 생성과 세포에 있어서 수지상의 형태에 영향을 준다. 글루코코르티코이드 호르몬에 의한 해마조직의 생리학적 조절을 이해하기 위하여, CA3와 DG (dentate gyrus)에서 유전자 발현에 대하여 조사하였다. Lewis 쥐에 9.5mg의 코르티코스테론 알약 또는 플라시보 알약을 20일 동안 처리한 후에 올리고머 유전자 칩을 이용하여 유전자 발현을 조사 하였다 (Rat Neurobiology U34 Arrays, Affymetrix). 플라시보 알약을 처리한 쥐에서 32 유전자들이 DG보다 CA3에서 발현이 높았으며, 3개 유전자는 CA3보다 DG에서 높은 발현을 보였다. 코르티코스테론 호르몬 처리에 의한 해마조직의 유전자 발현 형태는 해부학적 구조의 차이를 보였다. 특히, CA3에서 6개의 유전자와 DG에서 41 개의 유전자가 호르몬에 의하여 조절 받았으며, 이중 43개의 유전자가 상승 발현하였으며, 4개의 유전자가 하강 발현 하였다. 이들 유전자를 기능에 의해 분류하면, 13개의 신경전달물질관련 유전자, 5개의 이온채널,4개의 전사인자, 3개의 neurotrophic인자, 1개의 각 사이토카인과 apoptosis관련 유전자, 그리고 5개의 스냅신형성관련 유전자가 해마조직에서 발현의 변화를 보였다. 특히, 스트레스 호르몬에 의하여 CA3에서 BDNF의 감소를 볼 수 있었다. 이러한 결과는 호르몬에 의하여 해마구조의 생리학적인 다양성을 내포 하고 있다.