• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권1호
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• pp.39-46
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• 2020

Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder causing dementia worldwide, and is mainly characterized by aggregated β-amyloid (Aβ). Increasing evidence has shown that plant extracts have the potential to delay AD development. The plant sterol β-Sitosterol has a potential role in inhibiting the production of platelet Aβ, suggesting that it may be useful for AD prevention. In the present study, we aimed to investigate the effect and mechanism of β-Sitosterol on deficits in learning and memory in amyloid protein precursor/presenilin 1 (APP/PS1) double transgenic mice. APP/PS1 mice were treated with β-Sitosterol for four weeks, from the age of seven months. Brain Aβ metabolism was evaluated using ELISA and Western blotting. We found that β-Sitosterol treatment can improve spatial learning and recognition memory ability, and reduce plaque load in APP/PS1 mice. β-Sitosterol treatment helped reverse dendritic spine loss in APP/PS1 mice and reversed the decreased hippocampal neuron miniature excitatory postsynaptic current frequency. Our research helps to explain and support the neuroprotective effect of β-Sitosterol, which may offer a novel pharmaceutical agent for the treatment of AD. Taken together, these findings suggest that β-Sitosterol ameliorates memory and learning impairment in APP/PS1 mice and possibly decreases Aβ deposition.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권2호
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• pp.219-227
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• 2001

일차연접부위에서 악안면 영역에서 유래하는 유해자극의 전달 및 처리기전을 이해하고자 horseradish peroxidase를 치수지배 구심성 신경섬유를 표식한 후 연수후각에서 미세구조 및 연접양상을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 표식종말은 소수의 큰 치밀소포가 관찰되는 종말 (S형) 및 다수의 치밀소포를 함유하는 종말 (LDCV형)등 2종류로 분류할 수 있었다. S형 및 LDCV형 표식종말의 연접양식은 유사하였으며, 다수의 표식종말이 1개 혹은 2개의 neurofile과 연접을 이루어 대단히 단순한 연접양상을 보였다. 표식종말은 가지돌기체 보다는 다수의 가지돌기가시와 연접을 이루는 빈도가 높았다. 표식종말이 세포체 및 이에 인접한 근심부 가지돌기와 연접하는 경우는 드물었으며, 소수의 표식종말에서 p-ending과 연접하는 경우를 보였다. 표식종말의 체적, 표면적, 사립체의 체적, neurofile과 접하는 면적, 활성부위의 면적, 단위표식종말당 연접소포의 수 및 연접소포의 밀도등은 넓은 범위의 계측치를 나타내었으며, 이는 S형 및 LDCV형 표식종말 사이에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 미루어보아 연수후각에서 치수유래 구심성 신경섬유 종말의 연접양식은 고유의 특징을 보이며, 이는 신경회로의 기능과 밀접한 상관관계를 가지는 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.597-604
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• 2018

ADHD (Attention Deficit/Hyperactivity Disorder)은 4-17세의 아동 및 청소년의 약 10%가 겪는 흔한 신경 발달 장애이지만 그 핵심 기전이 알려져 있지 않은 가운데 관련한 여러 단백질들이 보고되어왔다. 이중 GIT1 (G-protein coupled-receptor kinase interacting protein-1)은 중추신경계에서 dendritic spine formation와 growth에 영향을 미치는 multifunctional adaptor protein으로, GIT1이 제거된 생쥐는 과잉행동, 주의력결핍 그리고 충동성을 보이는 ADHD 증상을 보이게 된다. 이 논문에서는 GIT1 유전자 변형 생쥐를 이용하여 genotype별로 신경교세포의 전달물질(gliotransmitter)을 비교 분석하는 실험을 진행하였다. 그 결과 주요 흥분성 전달물질인 glutamate는 HE (hetero)와 KO (knock-out)의 세포 내에서 WT (wildtype)보다 더 높은 농도로 존재했다. 한편, 억제성 신경전달물질인 GABA와 glycine의 경우 전반적으로 HE에서 가장 많은 함유량을 보였지만 소뇌 세포내의 경우, KO이 WT보다 많은 양을 함유한 것에 비해 대뇌 세포 내에서는 KO보다 WT의 억제성 전달물질 함유량이 높았다. 또한, glutamate와 GABA를 기준으로 흥분성/억제성 비율(excitation/inhibition ratio)을 보았을 때, 소뇌 세포 내/외 모두에서 KO이 가장 높은 수치를 보였고, 대뇌에서는 세포 내/외 모두 HE에서 가장 높은 수치를 보였다. 억제성 신경전달물질인 GABA가 KO의 대뇌 세포 외에서 가장 많은 것으로 보아 GIT1 결손을 보완하기 위해 억제성 물질을 더 많이 분비하거나 또는 과도하게 분비된 GABA를 재흡수하지 못하는 것이라 사료된다. 이는 ADHD 병리기전으로써 기능할 가능성을 제시하며 후속 연구를 통해 해당 기전에 대한 규명이 필요할 것으로 보인다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권5호
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• pp.666-674
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• 2022

Background: Ginsenosides and their metabolites have antidepressant-like effects, but the underlying mechanisms remain unclear. We previously identified 14-3-3 ζ as one of the target proteins of 20 (S)-protopanaxadiol (PPD), a fully deglycosylated ginsenoside metabolite. Methods: Corticosterone (CORT) was administered repeatedly to induce the depression model, and PPD was given concurrently. The tail suspension test (TST) and the forced swimming test (FST) were used for behavioral evaluation. All mice were sacrificed. Golgi-cox staining, GSK 3β activity assay, and Western blot analysis were performed. In vitro, the kinetic binding analysis with the Biolayer Interferometry (BLI) was used to determine the molecular interactions. Results: TST and FST both revealed that PPD reversed CORT-induced behavioral deficits. PPD also ameliorated the CORT-induced expression alterations of hippocampal Ser9 phosphorylated glycogen synthase kinase 3β (p-Ser9 GSK 3β), Ser133 phosphorylated cAMP response element-binding protein (p-Ser133 CREB), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Moreover, PPD attenuated the CORT-induced increase in GSK 3β activity and decrease in dendritic spine density in the hippocampus. In vitro, 14-3-3 ζ protein specifically bound to p-Ser9 GSK 3β polypeptide. PPD promoted the binding and subsequently decreased GSK 3β activity. Conclusion: These findings demonstrated the antidepressant-like effects of PPD on the CORT-induced mouse depression model and indicated a possible target-based mechanism. The combination of PPD with the 14-3-3 ζ protein may promote the binding of 14-3-3 ζ to p-GSK 3β (Ser9) and enhance the inhibition of Ser9 phosphorylation on GSK 3β kinase activity, thereby activating the plasticity-related CREBeBDNF signaling pathway.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제4권3호
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• pp.33-43
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• 2005

고속도로에서 수집 저장되는 이력자료의 활용도를 효과적으로 향상시키기 위해 Archived Data User Service (ADUS)/Archived Data Management System(ADMS) 구축에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 방대한 이력교통자료의 활용도를 높이기 위해 우선 차량검지기 자료처리과정에 대한 체계적인 조사 분석을 통한 차량검지기 자료의 신뢰성 확보가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 고속도로 차량검지기 자료처리과정에 대한 종합적인 문제점 분석을 통해 고속도로 교통관리 시스템의 개선사항에 대하여 살펴보았으며, 차로 이용률과 관련된 문제점과 개선방향에 연구의 초점을 맞추어 수행하였다. 본 연구에서는 우선 하루 동안 전체 검지기에서 수집된 자료 중 오류데이터가 차지하는 부분을 분석하였으며, 전체 수집 자료중 15%가 신뢰성에 영향을 미치는 오류데이터로 분석되었다. 또한, 고속도로 차량검지기에서 수집되는 자료의 차로 이용률(Lane Usage)을 살펴보았다. 분석결과 2차로구간에서는 1 2차로간 평균 차로이용률이 12% 정도의 차이를 나타내는 것으로, 3차로 구간에서는 1 2차로의 37%에 비해 3차로의 차로이용률이 24%로 비교적 낮게 분포하는 것으로 분석되었다. 4차로 분석구간에서는 1 4차로가 2 3차로에 비해 낮은 차로이용률을 나타내는 것으로 분석되어 실제 차로이용률이 차로별로 동일하지 않은 분포를 가짐을 확인할 수 있었다. 고속도로 차량검지기 자료처리과정에 대한 조사 분석 결과 더 신뢰성 있는 자료를 수집 저장하기 위해서는 고속도로에서 각 차로별 차로 이용률이 시간대에 따라 다르게 분포하는 점을 고려한 검지기 지점 데이터 생성 process에 대한 추가적인 연구가 필요하다.{\mu}m$ 였다. 으뜸세포의 사립체의 크기는 정상대조군, 종양대조군 및 BCG 투여군이 각각 $0.80({\pm}0.130){\mu}m,\;0.83({\pm}0.143){\mu}m$ 및 $0.72({\pm}0.078){\mu}m$ 였다. 이상의 결과를 종합해보면 BCG를 반복 투여하면 위점막으뜸세포의 분비과립이 약간 작아지는 등 분비기능이 다소 억제되나 그 정도가 경미하여 으뜸세포의 분비기능에 큰 손상을 주지 않는 것으로 생각된다.모양을 비교한 결과 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵에서는 모두 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하였으나, 중격옆핵과 중격핵에서는 가지돌기 (dendrite)에 연접하는 것과 가지돌기가시에 연접하는 것이 혼재하였다. 이들 두 신경핵 무리는 이마앞겉질에서 기원하는 축삭종말의 연접차이로 볼 때 서로 다른 회로계통에 속할 것으로 생각되며, 문헌고찰을 통해서 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵은 줄무늬체회로 (striatal circuit)에 속하고 중격옆핵과 중격핵은 변연계통회로(limbic circuit)에 속할 것으로 판정했다. 이마앞겉질은 생리적, 약리적, 신경학적 및 형태학적 근거들로 보아 바닥핵들을 통해 변연계통과 대뇌겉질 전체에 영향을 미칠 것으로 여겨지는데, 본 실험에서는 네 종류의 바닥핵들, 즉 꼬리핵, 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵 및 중격핵과 관련된 신경연접들을 관찰하였으며, 그 결과를 문헌 고찰한 결과 변연계통과 줄무늬체계통이 앞뇌의 바닥에 있는 신경핵들에서 형태학적 교차연결을 통해 정서와 마음의 상태를 행동과 대응으로 표현하는 중요한 신경회로가 존재함을 제안하였다.腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서

• Applied Microscopy
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• 제24권4호
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• pp.61-77
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• 1994

The calcium-binding proteins (CaBP), parvalbumin (PV) and calbindin-D 28K (calbindin) are particularly abundant and specific in their distribution, and present in different subsets of neurons in many brain regions. Although their physiological roles in the neurons have not been elucidated, they are valuable markers of neuronal subpopulations for anatomical and developmental studies. This study is designed to characterize dorsal lateral geniculate nucleus (dLGN) neurons and axon terminals in terms of differential expression of immunoreactivity (IR) for two well-known CaBPs, PV and calbindin. The experiments were carried out on 6 adult monkeys. Monkeys were perfused under deep Nembutal anesthesia with 2% paraformaldehyde and 0.2% glutaraldehyde in 0.1M phosphate buffer. After removal, the brains were postfixed for 6-8 hr in 2% paraformaldehyde at $4^{\circ}C$ and infiltrated with 30% sucrose at $4^{\circ}C$. Thereafter, they were frozen in dry ice. Serial sections of the thalamus, at $20{\mu}m$, were made in the frontal plane with a sliding microtome. The sections were stained for PV and calbindin with indirect immunocytochemical methods. For electron microscopy, after infiltration with 30% sucrose the blocks of thalamus were serially sectioned at $50{\mu}m$ with a Vibratome in the coronal plane and stained immediately by indirect ABC methods without Triton X-100 in incubation medium. Stained sections were postfixed in 0.2% osmium tetroxide, dehydrated and flat-embedded in Spurr resin. The block was then trimmed to contain only a selected lamina or interlaminar space. The dLGN proper showed strong PV IR in fibers in all laminae and interlaminar zones. Particularly dense staining was noted in layers 1 and 2 that contain many stained fibers from optic tract. Neuronal cell body stained with PV was concentrated only in the laminae. In these laminae staining was moderate in cell bodies of all large and medium-sized neurons, and was strong in cell bodies of some small neurons together with their processes. Calbindin IR was marked in the neuronal cell body and neuropil in the S layers and interlaminar zones whereas moderate in the neuropil throughout the nucleus. Regional difference in distribution of PV and calbindin IR cell is distinct; the former is only in the laminae and the latter in both the S layer and interlaminar space. The CaBP-IR elements were confined to about $10{\mu}m$ in depth of Vibratome section. The IR product for CaBP was mainly associated with synaptic vesicle, pre- and post-synaptic membrane, and outer mitochondrial membrane and along microtubule. PV-IR was noted in various neuronal elements such as neuronal soma, dendrite, RLP, F, PSD and some myelinated or unmyelinated axons, and was not seen in the RSD and glial cells. Only a few neuronal components in dLGN was IR for calbindin and its reaction product was less dense than that of PV, and scattered throughout cytoplasm of soma of some relay neurons, and was also persent in some dendrite, myelinated axons and RLP. The RSD, F, PSD and glial elements were always non-IR for calbindin. Calbindin labelled RLP were presynaptic to unlabeled dendrite or dendritic spine and PSD. Calbindin-labeled dendrite of various sizes were always postsynaptic to unlabeled RSD, RLP or F. From this study it is suggested that dLGN cells of different functional systems and their differential projection to the visual cortex can be distinguished by differential expression of PV and calbindin.

• Applied Microscopy
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• 제35권3호
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• pp.165-176
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• 2005

소뇌의 버그만아교세포는 인접한 조롱박신경세포를 둘러싸는 특이한 해부학적 분포를 하고 있어 종래로부터 조롱박신경세포에 대한 물리적 지지 역할과 함께 이 신경 세포의 생존과 기능에 필요한 대사물질을 공급해 주는 것으로 추정되어 왔으나 이에 대한 구체적인 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 버그만아교세포와 조롱박신경세포의 상관관계를 증명하기 위한 연구로 전자현미경적 정상적인 미세구조와 신경독물인 하르말린을 흰쥐에 투여하여 조롱박신경세포만을 특이적으로 파괴시킨 소뇌조직을 대상으로 최근 버그만아교세포에서 발현되는 것으로 알려진 수 종의 대사성 단백물질의 동향을 면역조직 화학방법으로 관찰하여 GLAST의 면역 염색성은 정상부위보다 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 감소되었다. 하르말린 투여군의 흰쥐에서 조롱박신경세포의 사멸은 소뇌벌레에서 집중적으로 일어났으며 사멸된 부위는 calbindin D-28K에 염색된 정상 조롱박신경세포들 사이에서 산발적으로 끼어 있는 빈 공간으로 나타났는데 빈공간은 분자층과 조롱박신경세포층이 세로로 달리는 좁고 긴 띠 (bands) 모양의 특이 한 양상을 보였다. MT 면역염색성은 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 증가하였다. 이상의 관찰 결과로 볼 때 조롱박신경세포의 손상에 의하여 버그만아교세포는 강한 아교세포반응을 보이며 MT의 발현을 통하여 인접 신경세포 손상과 미세아교세포 활성에 의하여 유발된 산화성 스스로를 보호하고 생존한다. 그러나 GLAST의 발현의 감소는 조롱박신경세포의 사멸로 인하여 이들 세포들로부터 유리되어 나오는 글루타메이트의 감소 또는 중단되므로 버그만아교세포에서 이들 글루타메이트 수송체 역할이 감소되었음을 반영하는 것으로 사료된다.93({\pm}0.053){\mu}m$ 였다. 으뜸세포의 사립체의 크기는 정상대조군, 종양대조군 및 BCG 투여군이 각각 $0.80({\pm}0.130){\mu}m,\;0.83({\pm}0.143){\mu}m$ 및 $0.72({\pm}0.078){\mu}m$ 였다. 이상의 결과를 종합해보면 BCG를 반복 투여하면 위점막으뜸세포의 분비과립이 약간 작아지는 등 분비기능이 다소 억제되나 그 정도가 경미하여 으뜸세포의 분비기능에 큰 손상을 주지 않는 것으로 생각된다.모양을 비교한 결과 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵에서는 모두 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하였으나, 중격옆핵과 중격핵에서는 가지돌기 (dendrite)에 연접하는 것과 가지돌기가시에 연접하는 것이 혼재하였다. 이들 두 신경핵 무리는 이마앞겉질에서 기원하는 축삭종말의 연접차이로 볼 때 서로 다른 회로계통에 속할 것으로 생각되며, 문헌고찰을 통해서 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵은 줄무늬체회로 (striatal circuit)에 속하고 중격옆핵과 중격핵은 변연계통회로(limbic circuit)에 속할 것으로 판정했다. 이마앞겉질은 생리적, 약리적, 신경학적 및 형태학적 근거들로 보아 바닥핵들을 통해 변연계통과 대뇌겉질 전체에 영향을 미칠 것으로 여겨지는데, 본 실험에서는 네 종류의 바닥핵들, 즉 꼬리핵, 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵 및 중격핵과 관련된 신경연접들을 관찰하였으며, 그 결과를 문헌 고찰한 결과 변연계통과 줄무늬체계통이 앞뇌의 바닥에 있는 신경핵들에서 형태학적 교차연결을 통해 정서와 마음의 상태를 행동과 대응으로 표현하는 중요한 신경회로가 존재함을 제안하였다.腎臟組織)에서 더많이 발생되었다.

• Applied Microscopy
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• 제35권3호
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• pp.135-152
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• 2005

중추신경계통에서도 최고중추인 이마앞겉질 (prefrontal cortex)은 거의 모든 대뇌겉질과 연결되어 있어서 대뇌겉질 각 부분에 저장된 감각, 운동, 언어... 등 모든 정보를 받을 뿐만 아니라, 앞뇌의 바닥핵들 (basal forebrain nuclei)을 비롯한 많은 신경핵들과도 연결되어 있어서 생체 내부환경과 본능에 관한 정보도 받아드린다. 이들 연결을 통해서 이마앞겉질은 변연계통의 본능, 감정, 기억, 학습기능과 줄무늬체계통의 적절한 표현, 대응, 절차기억, 운동조절기능들을 연계하고 조정한다. 앞뇌의 바닥핵들(꼬리핵 caudate nucleus, 줄무늬체바닥핵 fundus striati nucleus, 중격옆핵 accumbens septi nucleus, 중격핵 septal nucleus)도 역시 변연계통과 줄무늬체계통 사이에서 해부학적으로나 기능적으로도 교차기능이 있는 것으로 알려져 있다. 이 실험은 흰쥐의 이마앞겉질은 제거한 다음, 앞쪽 앞뇌의 바닥핵들에서 변성종말들이 있는지 여부와 그 미세구조를 관찰하려고 시행했다. $250{\sim}300g$된 흰쥐를 실험동물로 이용하였으며, 흰쥐들을 정상군, 대조군, 수술군으로 구분하였다. 수술군은 마취시킨 다음, 뇌수술장치에 고정시키고, 머리피부를 절개한 다음, 이마뼈에 구멍을 만들고, 이 구멍을 통해 이마앞겉질을 흡인하여 제거했다. 대조군은 이마뼈에 구멍을 만드는 과정까지만 실행하였고, 정상군은 아무조치도 취하지 않았다. 수술 후 2일 경과 후에 전자현미경 관찰을 위해 1% glutaraldehyde-1% paraldehyde 혼합액 (pH 7.4)에 1차 고정하였고, 뇌를 적출하여 고정액에 냉장시켰다가, 다음날 해당 신경핵을 적출하여 2차 고정액 (2% osmium tetroxide액)에 고정하였다. Araldite 혼합액에 포매하여 ultratome-V로 자른 절편은 4% uranyl acetate와 2.7% lead citrate로 염색하여 JEM 100CX-II 전자현미경으로 관찰하였다. 관찰결과 네 신경핵에서 모두 변성 축삭종말이 관찰되었는데, 출현비율은 상당한 차이를 보여서 가장 변성이 심한 신경핵은 꼬리핵 이었고, 다음은 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵, 중격핵의 순서였다. 변성축삭종말이 각 부위에서 연접하는 모양을 비교한 결과 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵에서는 모두 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하였으나, 중격옆핵과 중격핵에서는 가지돌기 (dendrite)에 연접하는 것과 가지돌기가시에 연접하는 것이 혼재하였다. 이들 두 신경핵 무리는 이마앞겉질에서 기원하는 축삭종말의 연접차이로 볼 때 서로 다른 회로계통에 속할 것으로 생각되며, 문헌고찰을 통해서 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵은 줄무늬체회로 (striatal circuit)에 속하고 중격옆핵과 중격핵은 변연계통회로(limbic circuit)에 속할 것으로 판정했다. 이마앞겉질은 생리적, 약리적, 신경학적 및 형태학적 근거들로 보아 바닥핵들을 통해 변연계통과 대뇌겉질 전체에 영향을 미칠 것으로 여겨지는데, 본 실험에서는 네 종류의 바닥핵들, 즉 꼬리핵, 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵 및 중격핵과 관련된 신경연접들을 관찰하였으며, 그 결과를 문헌 고찰한 결과 변연계통과 줄무늬체계통이 앞뇌의 바닥에 있는 신경핵들에서 형태학적 교차연결을 통해 정서와 마음의 상태를 행동과 대응으로 표현하는 중요한 신경회로가 존재함을 제안하였다.