Recent evidence on behaviors in macaque monkeys indicate that the medial temporal cortical areas such as the entorhinal cortex (EC), perirhinal cortex, and parahippocampal cortex (PHC) are importantly involved in limbic and sensory memory function. Neuroanatomical studies also have demonstrated that the medial temporal cortical areas are connected with the ventral striatum, although comparatively little is known about the precise topography of these connections. We investigated the topographic organization of connections between the medial temporal cortical areas and the ventral striatum by placing retrograde tracers into five different regions of the ventral striatum: the ventromedial caudate nucleus, ventral shell, central shell, dorsal core of the nucleus accumbens (NA), and ventrolateral putamen. We found that the shell of the NA was the main projection site from the medial temporal cortical areas. Within the shell of the NA, there were also differential connections: EC diffusely innervates shell of the NA, while the projections from the perirhinal cortex and PHC concentrate on the ventral shell of the NA. Taken together, it is possible that the ventral shell of the NA is the main integration site of the limbic and sensory memory coming from the EC, perirhinal cortex, and PHC.
Corticostriatal connections of auditory areas within the rostral and caudal portions of the superior temporal gyrus (STG) and in the supratemporal plane(STP) of pigtail macaque (Macacca nemestrina) were studied with particular emphasis on specific projections to the ventral striatum. Retrograde tracers were Injected into five different regions of the ventral striatum such as the ventromedial caudate nucleus, ventral shell, central shell, dorsal core of the nucleus accumbens (NA), and ventrolateral putamen to Identify the cells of origin. There were only few projections from the auditory areas in the STP to the ventral striatum. However, the association (or belt) areas of the STG collectively had widespread corticostriatal projections characterized by differential topographic distributions. The rostral parts of the STG strongly projected to the ventromedial caudate nucleus. The midportion of the STG also projected to the same ventral striatal regions, but the connections were relatively less extensive. Interestingly, the caudal portion of the STG had no connection to all subregions of the ventral striatum. These differential patterns of corticostriatal connectivity suggest that the ventromedial caudate nucleus would be a major auditory convergence area and mainly involved in sound recognition rather than spatial localization of sound sources.
Extrinsic connections between the cortex of the superior temporal sulcus (STS) and the ventral striatum in pigtail macaque monkeys (Macacca nemestrina) were studied by injection of retrograde tracers into the ventromedial caudate nucleus, the ventral and central shells of the nucleus accumbens (NA), the dorsal core of the NA, and the ventrolateral putamen. In the present study, we demonstrate that the projections from the unimodal (area TAa, IPa, TEa, and TEm) and the multimodal (area TPO and PGa) sensory association areas in the STS mainly terminate in the ventromedial caudate nucleus as well as in the ventral and central shells of the NA. However, there are only few projections to the dorsal core of the NA and the ventrolateral putamen from the sensory association cortex in the STS. Based on these differential neural connections between the subterritories of the ventral striatum and the sensory association areas, the ventromedial caudate nucleus and the shells of NA appear to be major integration sites for sensory input from the STS and functionally different from the dorsal core of NA and the ventrolateral putamen.
Activation of D1-like dopamine receptors by psychostimulants, such as amphetamine, upregulates the expression of immediate early gene and opioid peptide gene in the striatum. The genomic changes are regulated by phosphorylated transcription factors via complicated intracellular events. To evaluate temporal expression of the transcription factors by dopaminergic stimulation, the D1-like dopamine agonist, amphetamine or SKF82958, was systematically delivered. As intracellular markers in response to the agonist, phosphorylated cAMP response element-binding protein (pCREB), Fos-related antigens (FRA) and FosB immunoreactivity (IR) was compared at 20 and 120 min time points in the selected areas of the striatum. Semi-quantitative immunocytochemistry showed that amphetamine (5 mg/kg, i.p.) significantly increased pCREB-IR at 20 min, sustained up to 60 min and decreased at 120 min after the infusion. Like amphetamine, the full D1 agonist, SKF82958 (0.5 mg/kg, s.c.), also increased pCREB-IR at 20 min, but not at 120 min after the infusion in the dorsal striatum (caudoputaman, CPu) and shell of ventral striatum (nucleus accumbens, NAc). In contrast, FRA- and FosB-IR induced by SKF82958 was significantly increased at 120 min, but not at 20 min after the administration. These data indicate that SKF82958 mimics induction of CREB phosphorylation by amphetamine and differentially regulates temporal induction of pCREB, and FRA and FosB expression in the striatum.
도덕적으로 옳다고 여겨지는 행동을 실천하기 위해서는 친사회적-도덕적 행위에 대한 동기 부여가 필요하다. 선행 연구들을 통해 도덕적 행위의 동기 부여에 감정이 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 이는 기능성 자기 공명 영상 장치(functional magnetic resonance imaging, fMRI)를 사용한 인지 신경 과학 분야의 연구들을 통해 실제 보상 및 동기에 관여하는 영역으로 알려진 복측 선조체(ventral striatum, VS)의 활성화를 발견함으로써 확인되었다. 원래 VS는 보상 반응의 핵심적 영역으로 물질적 보상에 민감하게 반응하는 것으로 알려졌으나 최근에는 사회적 보상이 주어졌을 때, 친사회적 감정을 강하게 경험할 때에도 활성화되는 것이 관찰되었다. 그러나 도덕적 의사결정이 필요한 사회적 상황에서 친사회적 도덕감을 경험할 때 보상에 민감한 영역인 VS가 활성화되는 이유에 대한 설명은 아직 명확하지 않다. 따라서 본 리뷰 연구에서는 도덕적 의사결정상황에서 감정의 동기 부여 역할 및 관련 신경 기제에 대해 알아보고, VS를 중심으로 도덕적 의사결정에 관여하는 신경 네트워크 구조를 개관함으로써 친사회적, 도덕적으로 동기 부여가 되는 도덕적 의사결정 상황 및 그 이유에 대해 알아보고자 하였다.
야생 설치류인 청서 뇌의 줄무늬체에서 neuropeptide Y(NPY) 면역반응신경세포의 분포상태를 관찰하기 위하여 뇌를 4% paraformaldehyde로 관류고정한 전뇌를 $40{\mu}m$의 냉동연속관상절편으로 작성한 후 cresyl violet로 염색하여 전뇌의 각 부분을 구분하고 NPY항체에 대한 면역염색을 실시하였다. 줄무늬체는 속섬유막(internal capsule)보다 앞쪽에서는 꼬리핵(caudate nucleus)과 조가비핵(putamen)이 꼬리-조가 비핵(caudate-putamen)의 한부분으로 구성되어 있는 반면, 속섬유막이 관통하는 부분에서는 꼬리핵, 조가비핵 및 창백핵(globus pallidus)의 세부분으로 구분되었다. 줄무늬체의 NPY면역반응신경세포는 대부분이 중간크기($12-18{\mu}m$)의 세포였다. NPY세포체의 분포는 꼬리-조가비핵과 꼬리핵의 경우에 내측 및 배쪽부분에서 다수 존재하였으며, 조가비핵의 경우는 전체적으로 불규칙하였는데 그중 중심부분이 더욱 적은 수로 관찰되었다. NPY면역반응신경섬유의 밀집도는 전체적으로 낮았으나 반응신경세포체가 많은 부분에서 높은 밀집도를 보였다. 꼬리-조가비핵과 꼬리핵의 경우 내측과 배쪽부분에서 높은 밀집도를 나타내었고 조가비핵의 경우는 불규칙한 밀집도를 보였다. 창백핵에서는 매우 적은 수의 반응섬유들만 관찰되었다. 따라서 청서의 줄무늬체는 꼬리핵, 조가비핵 및 창백핵으로 구분되어 비교적 발달된 구조를 가졌으며, NPY함유 신경세포의 분포형태도 이질성을 나타내는 것으로 보아 줄무늬체의 신경환로가 복잡함을 암시하였다.
Cocaine induces immediate early gene expression and behavioral changes by blocking dopamine transporters in the terminals of nigrostriatal neurons in the striatum. The pharmacological role of serotonin 2/1C (5HT2/1C) receptors in cocaine-induced expression of zif268 (NGFI-A, egr1 and Krox-24) mRNA, a member of the zinc finger, was investigated using quantitative in situ hybridization histochemistry in vivo. Behavioral alterations induced by cocaine were also monitored in relation with blockade of the receptors. Systemic injection of ritanserin (1 mg/kg, s.c.), a 5HT2/1C receptor antagonist, did not reverse behavioral alterations and zif268 mRNA gene expression induced by 15 mg/kg cocaine, i.p., in the dorsal and ventral striatum. These data indicate that ritanserin-sensitive 5HT2/1C receptors are not necessary for cocaine-induced behavioral alterations and zif268 mRNA gene expression in the striatum.
A new monstrilloid species belonging to the genus $Cymbasoma$ is described as a preliminary result from nocturnal surveys using a light trap on the east and south coasts of South Korea. Monstrilloid copepods are first recorded in South Korea. $Cymbasoma$$striifrons$ n. sp. resembles $C.$$striatum$ (Isaac, 1974) and $C.$$tumorifrons$ Isaac, 1975 in sharing the character combination of transverse striations on forehead, somewhat small body (generally slightly less or longer than 1 mm), single lobed leg 5 bearing a short medial seta in female, and smooth lateral margin of anal somite without notch and wrinkles. However, $C.$$striifrons$ n. sp. differs from $C.$$striatum$ by relatively short and swollen cephalothorax, and rather strongly wrinkled genital somite. $Cymbasoma$$striifrons$ n. sp. is also distinguished from $C.$$tumorifrons$ in lacking a rounded protuberance on anterior margin of ventral surface and by relatively short cephalothorax and the number of ventral nipple-like processes on cephalothorax. Herein the new species is described and illustrated, with some comments on the morphological comparison with its allied species.
Hwang, Soonjo;Meffert, Harma;VanTieghem, Michelle R.;Sinclair, Stephen;Bookheimer, Susan Y.;Vaughan, Brigette;Blair, R.J.R.
Clinical Psychopharmacology and Neuroscience
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제16권4호
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pp.449-460
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2018
Objective: Prior functional magnetic resonance imaging (fMRI) work has revealed that children/adolescents with disruptive behavior disorders (DBDs) show dysfunctional reward/non-reward processing of non-social reinforcements in the context of instrumental learning tasks. Neural responsiveness to social reinforcements during instrumental learning, despite the importance of this for socialization, has not yet been previously investigated. Methods: Twenty-nine healthy children/adolescents and 19 children/adolescents with DBDs performed the fMRI social/non-social reinforcement learning task. Participants responded to random fractal image stimuli and received social and non-social rewards/non-rewards according to their accuracy. Results: Children/adolescents with DBDs showed significantly reduced responses within the caudate and posterior cingulate cortex (PCC) to non-social (financial) rewards and social non-rewards (the distress of others). Connectivity analyses revealed that children/adolescents with DBDs have decreased positive functional connectivity between the ventral striatum (VST) and the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) seeds and the lateral frontal cortex in response to reward relative to non-reward, irrespective of its sociality. In addition, they showed decreased positive connectivity between the vmPFC seed and the amygdala in response to non-reward relative to reward. Conclusion: These data indicate compromised reinforcement processing of both non-social rewards and social non-rewards in children/adolescents with DBDs within core regions for instrumental learning and reinforcement-based decision-making (caudate and PCC). In addition, children/adolescents with DBDs show dysfunctional interactions between the VST, vmPFC, and lateral frontal cortex in response to rewarded instrumental actions potentially reflecting disruptions in attention to rewarded stimuli.
목적: 수용체 결합능 정량화를 위해서는 방사성추적자의 동태를 충분히 관찰하기 위해서 보통 뇌 PET 영상을 60-120분 정도 얻어야 한다. 이처럼 장기간 PET 영상을 얻게 되는 경우 보통 피험자의 수의적/불수의적 움직임을 피할 수 없고 이러한 피험자의 머리 움직임은 재구성된 PET 영상의 공간해상도를 저하시키고 측정된 방사능 농도의 정확성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이 연구에서는 동적 영상 정보만을 이용하여 피험자의 머리 움직임을 보정할 수 있는 방법을 개발하고 이를 피험자의 움직임이 불가항력적인 뇌활성화 도파민 D2 수용체 영상에 적용하여 움직임 보정이 리간드 결합능 및 외부 자극에 의한 도파민 유리(release) 정량화에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 및 방법: 4명의 정상인 자원자에서 비디오 게임에 의한 도파민 유리를 평가하기 위한 실험으로 순간+연속 주입법을 이용하여 얻은 $[^{11}C]raclopride$ PET 영상을 이용하였으며 실제로 도파민 유리를 계산하기 위해서 필요한 프레임들만을 선별해서 영상 정합 기법을 적용하였다. 즉, $[^{11}C]raclopride$을 투여한 후 선조체에서의 리간드의 특이적 결합이 항정상태(steady state)에 최초로 도달하는 과제 수행 전 (30-50 분) 영역과, 비디오 게임 과제에 의해 도파민이 유리된 후 다시 항정상태에 도달하는 70-90분, 비디오 게임을 멈춘 후 다시 항정상태에 도달하는 110-120 분 데이터에만 움직임 보정 기법을 적용하는 방식이다. 각 항정상태 구간은 보통 2-4개의 프레임으로 구성되므로 먼저 이들 프레임들간의 영상정합을 수행(intra-condition registration)하여 평균 영상을 만들고 이들 평균 영상들을 정합하여 최종적으로 움직임 보정(inter-condition registration)을 하였다. 게임 수행 전후의 도파민유리를 평가하기 위하여 머리 움직임 보정 전후의 게임 과제 수행 전후의 결합능 백분율 변화를 구하였으며 각 조건에 대한 결합능 파라미터 영상을 구하고 움직임 보정 전후의 결합능 영상의 화소별 차이를 SPM2를 이용한 t-test(쌍체 검정)로 알아보았다. 결과: 움직임 보정 전후의 영상을 비교하였을 때, 움직임 보정 전 영상에서, 게임 수행시 영상이 게임을 위한 스크린 위치에 따른 시야 변동으로 게임 수행전 영상에 비하여 앞쪽 아래로 기울어져 있음을 알 수 있었으며 이러한 경향은 대상 피험자 모두에서 관찰되었다. 보정 전 영상으로부터 측정된 비디오 게임에 의한 도파민 유리는 putamen에서 29%, caudate head에서 57%, ventral striatum에서 17% 였으나, 보정 후 영상으로부터 구한 도파민 유리는 이들 영역에서 각각 3.9%, 14,1%, 0.6%로 움직임 보정을 하지 않은 경우 선조체 모든 구소물에서 결합능 감소, 즉 게임에 의한 도파민 유리가 과대평가됨을 알 수 있다. SPM 분석결과에서도 움직임을 보정하지 않은 영상을 이용한 경우, 선조체 구조물에서의 결합능 감소와 움직임에 의한 영상강도 저하가 복합적으로 영향을 주어 결합능 차이가 매우 유의하게 평가되었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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