• 제목/요약/키워드: basal forebrain

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태생기 및 신생기의 Phosphatidylcholine 보충기 기억력 향상에 미치는 영향 -전뇌기저부의 Choline성 신경세포 활성에 관한 연구- (Evidence of Memory Improvement by Phosphatidylcholine Supplement at Fetus and Neonate -Studies of Basal Forebrain Cholinerge Neuronal Activities-)

  • 전영희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제32권8호
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    • pp.864-869
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    • 1999
  • To investigate the effect of dietary phosphatidylcholine(PPC) supplement on memory improvement, biochemical study on the brain, and morphometric studies on the cholinergic neurons in the rat basal forebrain were undertaken. The pregnancy rats were divided into the normal control, the choline deficient and the PPC supplemental groups according to quantity of the PPC in diet. According to choline deficiency and PPC supplement after birth, the neonate rate of the normal control group were subdivided into the control diet(N-N) and the PPC supplied (N-S) groups, the choline deficient group were subdivided into the continually deficient (D-D), the control diet(D-N) and the PPC supplied groups(D-S), and the PPC supplemental group were subdivided into the control diet (S-N)and the continually supplied (S-S)group. The PPC supplemented diet was added 2% egg PPC in AIN 76 formula diet. PPC concentrations and cholinesterase(CE) activities were measured in the serum, the liver and the brain, respectively. Immunohistochemical stains for choline acetyltransferase(ChAT) was employed for the morphological and morphometric studies. The maze test was undertaken to evaluate memory improvement. PPC concentration and CE activities in the serum, liver and the brain were high in the PPC supplemental groups and low in the choline deficient groups. ChAT immunoreactivity neurons at the medial septal diagonal bond complex and the basal forebrain nucleus of Meynert were reduced in the choline deficient groups. Average failure rate for the maze test was the lowest in the S-S group and the highest in the D-D group. Insufficient choline suppley during the neuronal development would result in cholinergic neuronal damage, which could be prevented by adequate PPC supplement. It is consequently suggested that PPC supplement may be effective on memory improvement by maintaining the cholinergic neuronal activity in the basal forebrain of the rats.

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이마앞겉질을 제거시킨 흰쥐 앞뇌의 바닥핵무리에서 변성축삭종말의 미세구조연구 (Ultrastructure of Degenerating Axon Terminals in the Basal Forebrain Nuclei of the Rat following Prefrontal Decortication)

  • 안병준;고정식;안의태
    • 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.

출생후 발생단계와 성체의 흰쥐 전뇌 기저부 여러 핵들에서 신경성장인자수용체에 대한 면엮조직화학적 연구 (Immunohistochemical Study on the Nerve Growth Factor receptors in the Basal forebrain Nuclei of the Postnatal and the adult Rats)

  • 정영화;홍영고고연영
    • 한국동물학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.385-408
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    • 1994
  • 출생후 0일. 7일. 14일 및 21일 그리고 성체의 흰쥐 전뇌 기저부의 내측중격핵, 수직 및 수평 대각 Broca대 거대세포 시삭전핵 그리고 복부담창구에서 신경성장인자수용체 (nerv-growth 배ctor receptor, NGFr)에 면역반응을 보이는 신경조직과 세포의 분화를 면역조직화학적 및 전자현미경적 방법을 이용하여 조사하였다. 출생후 초기와 성체에서 신경세포 원형질막 뿐만 아니라 세포질에서 NGFr 면역반응이 확인되었다. 그러나 성체에서 신경세포 원형질 막에서의 면역반응은 관찰되지 않았다. 특히 NGFr 면역반응은 골지 부위에서 보였고, 점상의 면역반응물들이 세포체의 세포질과 수상돌기에 소수 분산 분포하였다. 뇌 기저부의 NGFr 면역반응 신경세포들은 뇌 크기의 증대와 뇌 조직의 분화에 따라 점차 수적 증가를 보였다. 이 NGFr 면역반응 신경세포들은 세포의 모양과 세포체의 장 .단축의 비에 따라 6가지 형. 즉 1) 원형. 2) 타원형. 3) 세장형, 4) 방추형, 5) 삼각형, 6) 다각형으로 분류되었다. 전뇌 기저 핵에서 원형과 난형신경세포들의 출현율은 출생후 0일에서 높았으나 성체로 되면서 감소된 반면, 세장형. 방추형, 삼각형 그리고 다각형신경세포들의 출현율은 출생후 0일에서는 낮았으나 성체로 되면서 증가하였다. 모든 핵들에서 NGFr 면역반응 신경세포체의 부피는 출생후 0일에 759-1,640 Um3로 제일 작았으며, 수직 대각 Broca대와 복부담창구에서는 출생후 14일에 각각 5 107 7.385 Um3 그리고 내측중격핵, 수평 대각 Broca대, 거대세포 시삭전핵에서는 출생후 21일에 각각 4,705, 6,061, 6,412 Um3로 최대치를 보였다. 그후 성체로 되면서 모든 핵에서 1,893-3,464 $\mu$m3로 다시 감소하였다. 전자현미경적 관찰에서 출생후 21일된 흰쥐 수평 대각 Broca대에서 NGFr 면역반응은 세포체와 수상돌기의 원형질막 그리고 세포체내에서는 골지체, 다소포성소체 및 조면소포체에서 관찰되었다. 이 결과들로 미루어 NGFr은 출생후 발생단계와 성체의 횐쥐 전뇌 기저부에서 신경세포의 분화와 분포에 관계되는 것으로 생각된다.

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흰쥐 전뇌 기저부 핵의 신경세포와 그 세포내 소기관에서 신경성장인자 수용체에 대한 면역세포화학적 연구* (Immunocytochemical Studv of the Newe Growth Factor Receptor in the Neuron and its Organelles of the Adult Rat Basal Forebrain Nuclei)

  • 정영화
    • 한국동물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.245-263
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    • 1993
  • 신경성장인자 수용체(nerve growth factor receptor, HGFr)의 소재를 휜쥐 전뇌 기저부 핵들의 신경세포와 그 세포내 소기 관에서 연역세포화학적 방법으로 관찰하였다. NGFr에 면역반응을 보이는 신경세포들은 내측중격, 수직 및 수평대각선 브로카대, 거대세포 시삭전핵 그리고 Meynert 기저핵에는 다수 미상핵-피각과 복부담창구에는 소수 관찰 되었다 NGFr에 면역반응을 보이는 신경세포들은 형태학적으로 3가지 형 즉, 1) 난형(또는 원형). 2) 방추형, 3) 삼각형(또는 다각형)으로 구분되었다 내측중격은 주로 난형의 세포로 구성되었으며(91.2%), 수직 및 수평대각선 브로카대, 거대세포 시삭전핵 및 Meynert 기저 핵에는 난형의 세포가 높은 율로 구성되었으나, 방추형과 삼각형 세포들도 내측중격에서보다는 많았다 특히 복부담창구에는 다른 핵들에 비하여 방추형세포(25%)들이 높은 출현율을 보였다 일반적으로 이들 세포의 크기는 삼각형세포가 제일 컸으며, 방추형세포가 그 다음, 그리고 난형 세포가 제일 작았다 전자현미경적 관찰에서 0.05% triton X-100을 처리한 조직중 Meynert 기저핵을 관찰한 결과. Golgi체, multivesicular body 및 소포체들이 N6Fr에 면역반응을 보였으며. trion X-100을 처리하지 않은 조직에서는 단지 수평대각선 브로카대의 신경세포 원형질 막에서만 약한 면역반응을 보였다 위의 결과로 미루어 NGFr은 조연소포체에서 합성되어. Golgi체에서 농축되고, multivesicular body를 통하여 원형질막에 위치하게 되며, 원형질막에서 NGFr은 외래성의 NGF와 복합체를 형성한후, 궁극적으로는 Iysosome의 형태로 세포체 안으로 들어 가는 것으로 추정된다.

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치매에 관한 최근의 연구 동향 (The latest development in Dementia)

  • 나창수;김정상;채우석;박석천
    • 대한한방내과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.291-300
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    • 1998
  • Dementia is the neurodegenerative process that affects cognition, behavior and function and one of the most prominent diseases of dementia is Alzheimer's disease(AD). AD is a dementing illness characterized clinically by the progressive and irreversible deafferentation of the limbic system, association neocortex and basal forebrain. A number of conditions are known to be predisposing risk factors for AD. In several of these, initiation of glial-mediated inflammatory pathways as a mechanism of AD is getting a lot of attention. On the other hand, a biochemical marker for monitoring the onset and progression of the disease would be a valuable tool for disease management. Also such a marker might be used as an end point in clinical intervention protocols. This biochemical marker will have the potential for identifying subjects afflicted with the disease and possibly for monitoring the onset and longitudinal progression of the disease. Here we have reviewed the latest papers of different approaches to AD. Of course, there is a section of PET which is very useful clinically nowadays.

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출생후 발생에 따른 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 긴저칙에서의 신경성장인자 수용체에 대한 면역세포화학적 연구 (Immunocytochemical Study of the Nerve Growth Factor Receptor in the Nucleus Basalis of Meynert of the Growth Receptorn in the Nucleus Basalis of Meynert of the Postnatal Rat BASAL Forebrain)

  • 정영화;홍영호;신보철
    • 한국동물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.562-579
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    • 1993
  • 출생후 발생에 따른 흰쥐 전뇌 기저부의 Mevnert 기저핵(nucleus basalis of Mevnert)에서 신경성장인자 수용체(nerve growth factor receptor, NGFr)를 함유하는 신경세포의 면역반응성 및 분포, 세포형의 분류, 각 형별 출현율 및 세포 크기 그리고 세포소기관과 NGFr 면역반응과의 관계를 조사하였다. NGFr 면역반응 신경세포들은 출생후 초기 발생에서 세포질 뿐만 아니라 원형질 막에서도 면역반응을 보였으나, 성체에서는 세포질에서만이 면역반응을 보였다. NGFr 면역반응 신경세포는 형태학적 특징인 세포체의 모양과 장·단축의 비를 기준으로 5가지 형, 즉 1) 원형, 2) 난형, 3) 세장형. 4) 방추형, 5) 삼각형(또는 다각형)세포로 구분되었다 원형과 난형 세포는 출생후 0일에서 각각 15.4%. 50.7%의 높은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 점차 감소하여 성체에서 각각 7.8%, 28.6%의 출현율을 보였다 반면, 세장형, 방추형 및 삼각형세포는 출생후 0일에서 각각 22%, 2.6% 9.2%의 낮은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 지속적으로 증가하여 성체에서는 각각 29 9%, 5.2%, 28.5%의 높은 출현율을 보였다. 출생후 0일에서 신경세포체의 부피는 매우 작았으나(1,642mm3), 발생에 따라 점차 증가하여 14일, 21일에서는 성체에서보다 매우 컸다(각각 6.745, 6,755mm3) 원형 및 난형세포체의 부피는 21일에서(각각 7 955. 7.020mm3), 세장형 방추형 그리고 삼각형세포체의 부피는 14일에서 제일 컸다(각각 7,067, 6,237, 7,748 mm3) 대체적으로 삼각형세포체의 부피가 제일 컸으며, 방추형세포체의 부피가 제일 작았다. 출생후 순일에서의 전자현미경적 관찰에서 세포소기관중 조면소포체, Golgi체, multivesicular body 그리고 세포표면 원형질막이 강한 NGFr 면역반응을 보였다. 위의 결과들로 미루어 MGFr은 출생후 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 기저핵 신경세포의 분화 및 분포와 밀접한 관계를 갖는 것으로 생각된다.

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Multiple Gonadotropin-Releasing Hormone Neuronal Systems in Vertebrates

  • Parkhar, lshwar S.
    • Animal cells and systems
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    • 제3권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) was originally isolated as a hypothalamic peptide that regulates reproduction by stimulating the release of gonadotropins. Using comparative animal models has led to the discovery that GnRH has a more ancient evolutionary origin. Durinq evolution GnRH peptide underwent gene duplication and structural changes to give rise to multiple molecular forms of GnRHs. Mammalian GnRH initially considered to be the sole molecular form, is now grouped as a family of peptides along with GnRH variants determined from representatives in all classes of vertebrates. Vertebrate species including primates and humanshave more than one GnRH variant in individual brains; a unique GnRH form in the forebrain and chicken IIGnRH in the midbrain. Furthermore, several species of bony fish have three molecular variants of GnRH: salmon GnRH sea-bream GnRH and chicken II GnRH. Also, it has been shown that in addition to the olfactory placodes and the midbrain, there is a third embryonic source of GnRH neurons from the basal diencephalon in birds and fish, which might be true for other vertebrates. Therefore, comparative animal models like fish with discrete sites of expression of three molecular variants of GnRH in individual brains, could provide insight into novel functions of GnRH variants, conservation of gene regulation, and mechanisms governing reproduction in vertebrates.

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β-Lapachone Exerts Hypnotic Effects via Adenosine A1 Receptor in Mice

  • Do Hyun Lee;Hye Jin Jee;Yi-Sook Jung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권5호
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    • pp.531-539
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    • 2024
  • Sleep is one of the most essential physiological phenomena for maintaining health. Sleep disturbances, such as insomnia, are often accompanied by psychiatric or physical conditions such as impaired attention, anxiety, and stress. Medication used to treat insomnia have concerns about potential side effects with long-term use, so interest in the use of alternative medicine is increasing. In this study, we investigated the hypnotic effects of β-lapachone (β-Lap), a natural naphthoquinone compound, using pentobarbital-induced sleep test, immunohistochemistry, real-time PCR, and western blot in mice. Our results indicated that β-Lap exerts a significant hypnotic effect by showing a decrease in sleep onset latency and an increase in total sleep time in pentobarbital-induced sleep model. The results of c-Fos immunostaining showed that β-Lap decreased neuronal activity in the basal forebrain and lateral hypothalamus, which are wakefulness-promoting brain regions, while increasing in the ventrolateral preoptic nucleus, a sleep-promoting region; all these effects were significantly abolished by 8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX), an adenosine A1 receptor (A1R) antagonist. Western blot analysis showed that β-Lap increased extracellular signal-regulated kinase phosphorylation and nuclear factor-kappa B translocation from the cytoplasm to the nucleus; these effects were inhibited by DPCPX. Additionally, β-Lap increased the mRNA levels of A1R. Taken together, these results suggest that β-Lap exerts hypnotic effects, potentially through A1R.

흰쥐 전뇌 기저부 Meynert기저핵에서 출생 후 발육기간에 따른 콜린성 신경세포의 분화 (The Differentiation of the Cholinergic Nerve Cells at the Meynert Basal Nucleus of the Basal Forebrains in the Growth Period of Rat)

  • 함영옥;김수진
    • Applied Microscopy
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    • 제31권4호
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    • pp.355-365
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    • 2001
  • 흰쥐 전뇌 기저부에서 콜린성 신경세포는 내측중격핵, 수직 및 수평 대각 Broca대, 거대세포 시교차앞핵, 복부담창구, Meynert기저핵 그리고 신선조체 등에 분포하는 것으로 알려져 있다. 저자 등은 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 기저핵에서 ChAT항체를 이용한 면역조직 및 세포화학적 방법으로 신경세포들의 발생, 분포, 형태, 형별 출현율 및 세포체의 부피, 조직학적 특성 등을 확인하였다. 또한 전자현미경을 이용하여 ChAT항체에 면역 반응을 하는 신경세포의 미세구조적 특징을 관찰하여 출생 후 발생단계에 따른 Meynert 기저핵에서 ChAT항체 면역반응 신경세포들의 분화를 관찰하고 다음과 같은 결과를 얻었다. ChAT항체에 반응하는 신경세포의 분포는 조직마다 부분적으로 상이하지만, 대부분 담창구가 내포와 접하는 부위, 또는 담창구와 무명질의 연접지역에 군집을 이루거나 혹은 단독으로 관찰되었으며 ,무명질에는 시교차앞핵의 면역반응 세포와 혼재하는 것으로 확인되었다. ChAT면역반응 신경세포들은 세포의 모양과 세포체의 장 단축의 비에 따라 6가지형으로 분류되었다. 원형의 신경세포 출현율은 출생 후 7일에서 가장 높았고, 성체로 되면서 점차적으로 감소하였으며, 난형 신경세포는 출생 후 14일에 가장 높게 나타났고, 원형의 신경세포와 같이 성체로 되면서 점차 감소하였다. 또한, 세장형 신경세포의 출현 율은 출생 후 21일에 가장 높게 나타났다. 삼각형, 방추형 그리고 다각형 신경세포는 성체에서 출현율이 높았다. ChAT면역반응 신경세포체의 부피는 출생 후 7일에 $1,268{\mu}m^3$로 제일 작았으나, 출생 후 21일에서는 $4,453{\mu}m$로 최대치를 보였다. 그 후 성체로 되면서 점차 감소되었다. 전자현미경 관찰에서 성체의 ChAT항체 반응 신경세포의 핵외막, rER의 막, 자유리보즘 그리고 polysorne등이 관찰되었으며, 대칭 및 비대칭 신경연접이 관찰되었다. 이상의 결과들로 미루어 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert기저핵에서의 ChAT면역반응 신경세포들은 출생 후 발생과정에서 세포소기관과 신경돌기들의 분화에 따른 세포체 부피의 증가, 분화된 세포형들의 출현 율의 증가 및 세포의 손실이 없는 상태에서 세포 응축 등의 과정을 통하여 세포들이 분화한다고 생각된다.

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Changes of Hypothalamic GnRH-I, POMC and NPY mRNA Expression and Serum IGF-I and Leptin Concentrations during Maturation of Shaoxing Ducks (Anas platyrhynchos)

  • Ni, Y.;Lu, L.;Chen, J.;Zhao, Ruqian
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권9호
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    • pp.1211-1216
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    • 2011
  • Sexual maturity in poultry is controlled by a complex neural circuit located in the basal forebrain, which integrates the central and peripheral signals to activate hypothalamic gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) secretion. This study demonstrated the changes of GnRH-I, POMC and NPY mRNA transcription in hypothalamus and IGF-I and leptin levels in serum of Shaoxing ducks during puberty. Body weight increased progressively from d30 to d120 and at d120 the flock reached 5% of laying rate. A significant upregulation of hypothalamic GnRH-I mRNA expression was observed from d60, reaching the peak at d120. POMC and NPY mRNA expression in hypothalamus showed a similar pattern, which increased from d30 to d60, followed by a significant decrease towards sexual maturity. Serum IGF-I levels exhibited two peaks at d30 and d120, respectively. Serum leptin displayed a single peak at d90. The results indicate that the down-regulation of POMC and NPY genes in hypothalamus coincides with the up-regulation of GnRH-I gene to initiate sexual maturation in ducks. In addition, peripheral IGF-I and leptin may relay the peripheral metabolic status to the central system and contribute to the initiation of the reproductive function in ducks.