• 제목/요약/키워드: Cerebral Activation

검색결과 174건 처리시간 0.028초

Baicalein이 Lipopolysaccharide에 의한 생쥐의 Neuroinflammation에 미치는 영향 (Effects of Baicalein on Neuroinflammation in Lipopolysaccharide-treated Mice)

  • 하경운;김연섭
    • 대한본초학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.93-101
    • /
    • 2013
  • Objects : Baicalein is a major bioactive flavonoid component of Scutellaria baicalensis Georgi that shows a wide range of biological activities, including neuroprotections and anti-inflammatory actions. Hence it is a potential therapeutic material for the treatment of neuroinflammation. In this study, we investigated the modulatory effect of baicalein on neuroinflammation. Method : Pro-inflammatory cytokines (TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$ and IL-6 mRNA), COX-2 mRNA expression and microglial activation in the brain tissue is induced by systemic lipopolysaccharide (LPS) treatment in C57BL/6 mice. Baicalein was treated orally with 10, 20, and 30 mg/kg 1 hour prior to the LPS (3 mg/kg, i.p.) injection. TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 and COX-2 mRNA expression in the brain tissue was measured by the quantitative real-time polymerase chain reaction(PCR) method. Iba1 expression in the brain was measured by western blotting method. Microglia was observed with immunohistochemistry. Results : Baicalein 30 mg/kg significantly attenuated the expression of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 and COX-2 mRNA in the brain tissue. Baicalein 20 mg/kg significantly attenuated the expression of IL-6 mRNA in the brain tissue. Baicalein 30 mg/kg significantly attenuated the expression of Iba1 protein expression in the brain tissue. Baicalein 30 mg/kg significantly decreased the number and cell size of microglia in the cerebral cortex and hypothalamic region and the area percentage of Iba1-expressed microglia in the hippocampus. Conclusion : These results demonstrated that baicalein attenuates LPS induced neuroinflammation in the mice via reduction of pro-inflammatory cytokines (TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6), COX-2 mRNA expression and microglial activation.

시각피질의 기능적 MR 연구: 광자극 크기와 피질 활성화와의 관계 (Functional MRI of Visual Cortex: Correlation between Photic Stimulator Size and Cortex Activation)

  • 김경숙;이호규;최충곤;서대철
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.114-118
    • /
    • 1997
  • 목적: 기능적 MR 영상은 외부자극에 따라, 이에 상응하는 특정한 뇌피질 부위의 혈류량의 변화를 신호강도의 차이로 나타내는 방법이다. 시각피질에 대한 기능적 MR은 환자가 광자극을 응시함으로써 수행될 수 있는 것으로, 이의 수행에는 적절한 형태의 광자극원이 필수적이다. 이에 저자는 광자극원의 크기가 시각피질 활성화에 영향을 미칠 수 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 하였다. 대상 및 방법: 정상적인 시력을 가진 자원자 5명을 대상으로 시각활성화 기능적 MR을 시행하였다. 광자극원은 $11{\times}8cm$ 크기의 기판에 적색 LED(light-emitting diodes) 39개를 박고 직류전원을 사용하도록 만들었다. 이를 크기에 따라 full field, half field 및 focal central field의 3가지로 구분하고 8Hz로 점멸하였다. EPI 기법으로 6회의 광자극 기간과 6회의 휴식기간을 번갈아 3차례 시행하여 총 36회의 검사를 하고, Z-score로 통계처리하였다. 이 때 얻은 활성화 영상을 같은 부위의 T1강조영상에 결합시켰다. 각 경우에서 시각피질에서 활성화된 pixel의 수를 full field, half field 및 focal central field에서 얻어진 pixel 수의 합으로 나누어 활성화지수를 구하였다. 이 활성화지수를 토대로 광원크기와의 관계를 분석하였다. 결과: Full field로 자극을 주었을 때 시각피질의 평균 신호강도의 증가는 약 9.6%였다. 4명에서 활성화지수는 full field, half field, focal central field의 순으로 감소하였으며, 나머지 1명에서는 half field 시의 값이 full field 시의 값보다 컸다. 광원크기에 따른 활성화지수의 범위는 full field 43-73%(평균 55%), half field 22-40%(평균 32%), focal central field 5-24%(평균 13%)였다. 결론: 기능적 MR영상을 이용하여 시각피질의 활성화를 용이하게 확인할 수 있었으며 광자극원의 크기에 따라 증가되는 시각피질 활성화를 입증할 수 있었다.

  • PDF

두침과 상하지 침자극이 뇌와 뇌의 체성감각피질에 미치는 영향에 대한 fMRI Study (Effects of Head Acupuncture Versus Upper and Lower Limbs Acupuncture on Signal Activation of Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) fMRI on the Brain and Somatosensory Cortex)

  • 박정미;곽자영;조승연;박성욱;정우상;문상관;고창남;조기호;김영석;배형섭;장건호;방재승
    • Journal of Acupuncture Research
    • /
    • 제25권5호
    • /
    • pp.151-165
    • /
    • 2008
  • Objectives : To evaluate the effects of Head Acupuncture versus Upper and Lower Limbs Acupuncture on signal activation of Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) fMRI on the Brain and Somatosensory Cortex. Subjects and Methods : 10 healthy normal right-handed female volunteer were recruited. The average age of the 10 subjects was 30 years old. The BOLD functional MRI(fMRI) signal characteristics were determined during tactile stimulation was conducted by rubbing 4 acu-points in the right upper and lower limbs($LI_1$, $LI_{10}$, $LV_3$, $ST_{36}$). After stimulation of Head Acupuncture in Sishencong($HN_1$), $GB_{18}$, $GB_9$, $TH_{20}$ of Left versus Upper and Lower Limbs Acupuncture($LI_1$, $LI_{10}$, $LV_3$, $ST_{36}$ of Right) and took off needles. Then the BOLD fMRI signal characteristics were determined at the same manner. Results : 1. When touched with cotton buds(sensory stimulation), left Parietal Lobe, Post-central Gyrus, primary somatosensory cortex(BA 1, 2, 3), and primary motor cortex(BA 4) were mainly activated. When $ST_{36}$ was stimulated, Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, and Posterior Lobe as well as Inter-Hemispheric displaying a variety of regions. 2. In signal activation before and after Head Acupuncture reaction, it showed signal activation after removing the acupuncture needle and right Somatosensory Association Cortex, Postcentral Gyrus, and Parietal Lobe were more activated. 3. In reactions of before and after Upper and Lower Limb Acupuncture, it also showed signal activation after removing the acupuncture needle and bilateral Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex, and Cerebellum were activated. 4. After acupuncture stimulation, In Upper and Lower Limb Acupuncture Group, left frontal Lobe, Precentral Gyrus and Bilateral parietal lobe, Postcentral Gyrus and Primary Somatosensory Cortex(BA 2) were activated. In Head Acupuncture Group, which has most similar activation regions, but especially right Pre-Post central Gyrus, Primary Somatosensory Cortex(BA 3), Primary Motor Cortex, frontal Lobe and Parietal Lobe were activated. Conclusions : When sensory stimulation was done with cotton buds on four acup-points($LI_1$, $LI_{10}4, $LV_3$, $ST_{36}$), while bilaterally activated, contralateral sense was more dominant. It showed consistency with cerebral cortex function. When $ST_{36}$ was stimulated Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, Posterior Lobe as well as Inter-Hemispheric were stimulated. In Head Acupuncture, it showed more contralateral activation after acupuncture. In Upper and Lower Limb Acupuncture, it showed typically contralateral activation and deactivation of limbic system after acupuncture stimulation. Therefore, there were different fMRI BOLD signal activation reaction before and after Head Acupuncture vs Upper and Lower Limb Acupuncture which might be thought to be caused by acu-points' sensitivity and different sensory receptor to response acupuncture stimulation.

  • PDF

망간 노출 용접공의 인지수행에 따른 뇌 활성화 정도 분석 (Analysis on the Degree of Cerebral Activity According to Cognition Task in Welders Exposed to Manganese)

  • 최재호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제34권1호
    • /
    • pp.17-25
    • /
    • 2011
  • 본 연구는 만성적인 망간(Mn) 노출 결과로써 초래될 수 있는 영향을 기능적 신경영상기법의 하나인 fMRI(functional magnetic resonance imaging)를 이용하여 인지 활동에 따른 뇌 활성화 정도를 분석, 평가하고자 하였다. 조선소에서 10년 이상 용접 작업을 해왔고 현재도 용접 전담 업무를 하고 있는 34세 이상의 남성 15명을 노출군으로 하였고, 노출군과 연령, 사회·경제적 지위와 행동 패턴이 비슷하며 다른 위험한 금속성 물질에 노출되지 않은 제조업 사업장에서 용접 작업을 하지 않는 생산직 근로자 15명을 대조군으로 구성하여 설문조사와 혈액 검사, fMRI를 실시하였다. 그 결과 fMRI 대상자(29명)의 평균 혈중 Mn 농도는 노출군($1.3\;{\mu}g/dl$)이 대조군($0.8\;{\mu}g/dl$)보다 유의하게 증가하였고, Pallidal Index(PI)도 노출군이 대조군보다 유의하게 증가하였다(p < 0.001). MRI 상의 PI값은 혈중 Mn 농도가 $0.93\;{\mu}g/dl$ 이상인 군이 $0.93\;{\mu}g/dl$ 미만인 군보다 유의하게 증가하였다(p < 0.001). 산술 과제를 수행하는 동안 실험군의 각 문항에 대한 평균 응답 시간은 노출군(1.3 sec)이 대조군(1.1 sec)보다 유의하게 증가하였다. 또한, 문항 전체에 대한 평균 응답 시간도 대조군(54.7 sec)이 노출군(45.0 sec)보다 느리게 나타났으며, 통계학적으로도 유의미한 차이를 보였다(p < 0.001). 대조군의 뇌 활성화 영역은 후두피질의 좌 우측, 상 중간전두피질과 하두정피질(inferior parietal cortex)의 우측, 중간측두피질의 좌측 영역에서 유의하게 증가하였다. 노출군의 뇌 활성화 영역은 대조군의 활성화 영역과 비슷한 위치에서는 보다 넓고 높은 활성화 상태를 보였다. 노출군은 대조군의 활성화 영역에 추가하여 상 하 측두피질의 우측, 뇌섬엽의 좌측, 뇌교량과 측뇌실 영역에서 유의한 증가로 나타났다. 두 집단간 뇌 활성화 영역 비교를 위한 t-test에서 노출군은 중간측두피질 영역을 포함하여 우측 하측두피질, 좌측 상두정피질, 좌측 후두피질, 좌측 소뇌 등의 영역에서 대조군보다 유의하게 더 높은 증가를 나타냈다. 하지만 어떤 영역도 노출군보다 대조군에서 더 활성화된 영역은 없었다. 이상의 결과에서 만성적인 Mn 노출은 인지 과제 수행 중에 뇌 활성화를 증가시켰다. 동일한 과제에서도 상 하 측두피질, 뇌도 영역에서 활성화가 증가되었고, 노출군이 일반인보다 측두영역 및 후두영역에서 뇌 활성화 상태가 증가되었음을 알아냈다. 이상의 결과에서 살펴 볼 때 작업환경 내에서의 만성적인 Mn 노출이 뇌 활성화의 신경 네트워크에 영향을 미친다는 것이 확인되었다.

자연 상태에서의 인간감성 평가를 위한 비접촉식 인덕티브 센싱 기반의 착용형 센서 연구 (A Study on Wearable Emotion Monitoring System Under Natural Conditions Applying Noncontact Type Inductive Sensor)

  • 조현승;양진희;이상엽;이정환;이주현;김훈
    • 감성과학
    • /
    • 제26권3호
    • /
    • pp.149-160
    • /
    • 2023
  • 본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.

The Protective Effects of Insulin on Hydrogen Peroxide-Induced Oxidative Stress in C6 Glial Cells

  • Mahesh, Ramalingam;Kim, Sung-Jin
    • Biomolecules & Therapeutics
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.395-402
    • /
    • 2009
  • Insulin appears to play a role in brain physiology, and disturbances of cerebral insulin signalling and glucose homeostasis are implicated in brain pathology. The objective of the present study was to investigate the protective effects of insulin under conditions of oxidative stress induced by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in C6 glial cells. Insulin at concentration of $10^{-7}$ M could prevent 12 h $H_2O_2$-induced cell death. The formation of reactive oxygen species (ROS), nitric oxide (NO) and 2-thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) were significantly scavenged by insulin pre-treatment in C6 glial cells after $H_2O_2$-induced oxidative stress. Insulin significantly stimulated the phosphorylation of Akt in the cells and the activation of Akt was maintained in response to insulin under $H_2O_2$ incubation for 12 h. In conclusion, these results provide evidence that insulin acts as a free radical scavenger and stimulating Akt activity. These data suggest that insulin may be effective in degenerative diseases with oxidative stress.

봉약침액(蜂藥鍼液)이 Scopolamine으로 기억장애(記憶障碍) 유발(誘發) 시 Acetylcholine Esterase 활성에 미치는 영향(影響) (The Effect of Bee Venom on Acetylcholine Esterase Activity during Scopolamine Induced Memorial Impairment)

  • 송정열;송호섭
    • Journal of Acupuncture Research
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.117-127
    • /
    • 2006
  • Alzheimer's disease (AD) is the most prevalent form of neurodegenerative disease associated with aging in the human population. This disease is characterized by the following 4 structural changes : Atrophy of the Cortex, Parasympathetic, and other neural cells, the existence of Neurofibrillary tangles (NFTs), and the accumulation of Senile plaques. NFTs and Senile plaques is known to be the index of this disease. Senile plaques disturbs the neutro transmission and depletes of Acetylcholine. So, Recovery of Acetylcholine is the primal objective for treating Alzheimer's disease. So, Inhibiting the activity of Acetylcholine Esterase (AChE), which causes the hydrolysus of acetylcholine into choline and acetate, can be seen as a key role for treating Alzheimer's disease. Increasing body of evidence has been demonstrated that Bee Venom Acupuncture (BV) could compete with complex protein involving in multiple step of $NF-_{\kappa}B$ activation and exert the anti-inflammatory potential of combined inhibition of the prostanoid and nitric oxide synthesis systems by inhibition of IKK and $NF-_{\kappa}B$. BV dose-dependently attenuated Scopolamine-induced Acetylcholine esterase activities in cerebral cortex and hippocampus of the mice brain. This study therefore suggests that BV acupuncture method may be useful for prevention of development or progression of AD.

  • PDF

Effect of Ethanol on Mouse Brain Cell

  • Jang, Hyung Seok
    • 대한임상검사과학회지
    • /
    • 제47권1호
    • /
    • pp.51-58
    • /
    • 2015
  • Ethanol has long been implicated in triggering apoptotic neurodegeneration. Alcohol also may indirectly harm the fetus by imparing the mother's physiology. We examined the effects of ethanol on immature brain of mice. Three-weeks-old female ICR strain mice daily intraperitoneally injected with ethanol at the concentration of 4 and 20% in saline for 0, 6, and 24 hours and 1 and 4 weeks. The mice were weighted and sacrificed, and the brains were ectomized for the present histological, immunohistochemical and TUNEL assays. Based on the histologic hematoxylin and eosin stain, immunohistochemical expression of glutamate receptor protein and neuronal cell adhesion molecule (NCAM) were evaluated. The cerebral cortex of the ethanol-treated group showed few typical symptoms of apoptosis such as chromosome condensation and disintegration of the cell bodies. TUNEL staining revealed DNA fragmentation in the 6 and 24 hours. This results demonstrated that acute ethanol administration causes neuronal cell death. I found that either glutamate receptor inhibition or activation could induce cerebellar degeneration as ethanol effect. Neuronal death also can be induced by excess activity of certain neurotransmitter, including glutamate. Neurons must establish cell-to-cell contact during growth and development in order to survive, migrate to their final destination, and develop appropriate connections with neighboring cell. Purkinje cell in cerebellar are especially vulnerable to the cell death and degeneration. After ethanol treatment in cerebellar, NCAM had decreased by 4 weeks. This result suggest that apoptosis seems to be involved in the slow elimination of neuron and cerebellar degeneration.

한글 시각단어재인의 초기처리과정에 대한 대뇌 활성화 양상 : 'VWFA(visual word from area)'를 중심으로 (The Cerebral activation of Korean visual word recognition in Ventral stream)

  • 손효정;정재범;편성범;송희진;이재준;민승기;장용민;남기춘
    • 한국인지과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국인지과학회 2006년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.119-123
    • /
    • 2006
  • 문자는 의사소통의 중요한 매개체 중 하나로 사람이 문자를 인식할 때, 글자의 크기나 모양, 위치, 글 자체 등의 매우 다양한 지각적인 변화에 의한 영향을 크게 받지 않는다. 이는 문자에 대한 처리가 다른 사물과는 다소 다르게 일어나며 머릿속에 추상적인 형태(abstract form)로 저장되어 있음을 의미한다. 이러한 처리과정은 시각단어재인 과정에서 어휘 지식에 접근하기 위한 중요한 단계로 여겨지면서 이와 관련된 대뇌 영역의 국재화 양상에 대한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 한글 시각단어재인에 있어 Cohen과 Dehaene 등이 'visual word form area'주장하고 있는 좌측 ventral occipito-tempoarl region의 대뇌 활성화 양상을 살펴보았다. 실험 결과, 좌측 'VWFA'는 어휘의 친숙성에 우뇌의 대측 지점은 어휘성(lexicality)에 민감한 것으로 나타났다.

  • PDF

A Conclusive Review on Amyloid Beta Peptide Induced Cerebrovascular Degeneration and the Mechanism in Mitochondria

  • Merlin, Jayalal L.P.
    • 통합자연과학논문집
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.125-137
    • /
    • 2013
  • Promising evidence suggests that amyloid beta peptide ($A{\beta}$), a key mediator in age-dependent neuronal and cerebrovascular degeneration, activates death signalling processes leading to neuronal as well as non-neuronal cell death in the central nervous system. A major cellular event in $A{\beta}$-induced apoptosis of non-neuronal cells, including cerebral endothelial cells, astrocytes and oligodendrocytes, is mitochondrial dysfunction. The apoptosis signalling cascade upstream of mitochondria entails $A{\beta}$ activation of neutral sphingomyelinase, resulting in the release of ceramide from membrane sphingomyelin. Ceramide then activates protein phosphatase 2A (PP2A), a member in the ceramide-activated protein phosphatase (CAPP) family. PP2A dephosphorylation of Akt and FKHRL1 plays a pivotal role in $A{\beta}$-induced Bad translocation to mitochondria and transactivation of Bim. Bad and Bim are pro-apoptotic proteins that cause mitochondrial dysfunction characterized by excessive ROS formation, mitochondrial DNA (mtDNA) damage, and release of mitochondrial apoptotic proteins including cytochrome c, apoptosis inducing factor (AIF), endonuclease G and Smac. The cellular events activated by $A{\beta}$ to induce death of non-neuronal cells are complex. Understanding these apoptosis signalling processes will aid in the development of more effective strategies to slow down age-dependent cerebrovascular degeneration caused by progressive cerebrovascular $A{\beta}$ deposition.