Kim, Sang-Won;Ha, Na-Young;Kim, Kyung-In;Park, Jin-Kyu;Lee, Yong-Heun
BMB Reports
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제41권3호
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pp.242-247
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2008
MSS, a comprising mixture of maesil (Prunus mume Sieb. et Zucc) concentrate, disodium succinate and Span80 (3.6 : 4.6 : 1 ratio) showed a significant improvement of memory when daily administered (460 mg/kg day, p.o.) into the normal rats for 3 weeks. During the spatial learning of 4 days in Morris water maze test, both working memory and short-term working memory index were significantly increased when compared to untreated controls. We investigated a molecular signal transduction mechanism of MSS on the behaviors of spatial learning and memory. MSS treatment increased hippocampal mRNA levels of NR2B and TrkB without changes of NR1, NR2A, ERK1, ERK2 and CREB. However, the protein levels of pERK/ERK and pCREB/CREB were all significantly increased to $1.5{\pm}0.17$ times. These results suggest that the improving effect of spatial memory for MSS is linked to MAPK/ERK signaling pathway that ends up in the phosphorylation of CREB through TrkB and/or NR2B of NMDA receptor.
What is the foundation of mathematical thinking? Is it logic based symbolic language system? or does it rely more on mental imagery and visuo-spatial abilities? What kind of neural changes happen if someone's mathematical abilities improve through practice? To answer these questions, basic cognitive processes including long term memory, working memory, visuo-spatial perception, number processes are considered through neuropsychological outcomes. Neuronal changes following development and practices are inspected and we can show there are neural networks critical for the mathematical thinking and development: prefrontal-anterior cingulate-parietal network. Through these inquiry, we can infer the answer to our question.
최근 연구들은 공간적 작업기억 과제를 수행하면서 시각 탐색 과제를 수행했을 때 시각 탐색의 효율성과 작업기억 과제의 정확률이 동시에 낮아지는 결과를 보고하였다(Oh & Kim, 2004; Woodman & Luck, 2004). 이러한 결과는 두 과제의 처리 과정이 동일한 인지적 자원을 요구하기 때문인 것으로 해석할 수 있는데, 동일한 인지적 자원은 공간적 주의(공간적 주의 부하 가설)나, 공간적 작업기억(공간적 작업기억 부하 가설), 혹은 이 둘과 모두 관련될 가능성이 있다. 시각 탐색과 공간적 작업기억 간 상호 간섭의 기제를 밝히기 위해 작업기억에 유지해야 하는 위치와 공간적 주의를 사용해야 하는 시각 탐색의 자극 위치를 변화시켜 2개의 실험을 수행하였다. 실험 1에서는 공간적 작업기억 과제의 자극을 탐색 자극이 제시될 수 있는 주변 영역에 제시하는 경우에도 두 과제간의 간섭이 나타남을 보임으로써 이전 연구 결과들을 재확인하였다. 실험 2에서는 기억 자극과 탐색 자극을 모두 동일한 사분면에 제시하는 경우와 그렇지 않은 경우에서 시각 탐색과 작업기억 과제 수행을 비교하였다. 실험 결과 시각 탐색의 효율은 시각 탐색 과제만을 수행한 조건과 동일 위치 조건에 비해 비동일 위치 조건에서 유의미하게 저하되었다. 공간적 작업기억 과제의 정확률역시 다른 조건보다 비동일 위치 조건에서 더 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 선행 연구들에서 밝혀진 공간 기억과 시각 탐색간의 상호 간섭이 작업기억의 과부하보다는 공간적 주의의 과부하로 인한 것임을 시사한다.
본 연구에서는 고정관념 위협이 노인의 공간 기억 및 정서인식기능에 미치는 영향을 확인하고, 개인이 지니고 있는 노화에 대한 인식에 따라 고정관념 위협의 효과가 다르게 나타나는지 검증해 보고자 하였다. 이를 위해 자발적으로 연구 참여 의사를 밝힌 60세 이상 노인 17명(남=7)을 대상으로 연구를 진행하였으며, 첫 번째 방문 시 K-WMS-IV와 MMSE를 포함한 기본 인지기능 검사를 실시하고, 자신의 노화에 대한 인식, 노화 불안, 노화에 대한 태도, 연령 정체성 척도에 응답하도록 하였다. 두 번째 방문 시, 실험군의 경우 노화가 인지기능을 저하시킨다는 스크립트를 읽도록 하여 고정관념 위협에 노출시켰으며, 대조군의 경우 중립적인 스크립트를 읽도록 하였다. 고정관념위협을 조작한 이후 공간 작업기억 과제 (콜시 블록 태핑 과제)와 정서 인식 과제 (얼굴표정 정서인식 과제)를 수행하도록 하고, 수행의 정확도를 관찰하였다. 연구 결과, 고정관념 위협에 노출된 노인 군이 그렇지 않은 노인 군에 비해 정서인식 과제에서 유의하게 저조한 수행 정확도 (p<.05)를 보였다. 또한 자신의 노화에 대한 인식과 고정관념 위협 사이에 상호작용 효과가 확인되어(p<.05), 자신의 노화에 대한 인식이 긍정적인 노인들은 고정관념 위협에 노출되더라도 정서인식 과제와 어려운 공간 작업기억 과제에서 대조군과 유사한 수행 정확도를 보인 반면, 자신의 노화에 대한 인식이 부정적인 노인들은 고정관념 위협에 노출되었을 때, 매우 저조한 수행 정확도를 나타내는 양상을 보였다. 따라서 본 연구에서는 고정관념 위협이 노인의 정서인식 기능에 부정적 영향을 미치는 것을 검증하였으며, 자신의 노화에 대한 긍정적 인식이 고정관념 위협으로 인한 인지기능 저하의 보호 요인으로 작용한다는 것을 확인하였다.
This study was designed to examine the effects of red ginseng total saponin and extract on spatial working memory in mice using Morris water maze. Two kinds of red ginseng saponin (No. 1 and No. 2) and three kinds of red ginseng extract (No. 1, No. 2 and No. 3) to have different PD/ PT ratio (No. 1=1.24, No.2=1.47 No.3=2.41) were prepared by mixing the different parts of red ginseng In different ratio. In acute administration of total saponin No. 1 or No. 2, escape time to reach to a hidden platform In a fixed location for training trials was significantly decreased as compared with control group and swimming time in the quadrant that had contained the platform was also significantly increased as compared with control group. In acute treatment of extract No. 1 or 1 No. 2, swimming time in the platformless quadrant was increased dose dependently as compared with control group, especially at dose of 200 mg/kg,bw swimming time was significantly Increased. Oral treatment of extract No. 1 (100 mg/kg, bw) for 7 days produced an increase of swimming time In the platformless quadrant but a decrease of swimming time in No.3-treated group (100 mg/kg, bw). These results show that red ginseng may improve spatial discrimination learning and spatial working memory of mice
Several lines of evidence indicate that scopolamine as a nonselective muscarinic antagonist disrupts object recognition performance and spatial working memory when administered systemically. In the present study, we investigated the different effects of scopolamine on acquisition, consolidation, and retrieval phases of object recognition performance and spatial working memory using the object recognition and the Morris water maze tasks in mice. In the acquisition phase test, scopolamine decreased recognition index on object recognition task and the trial 1 to trial 2 differences on Morris water maze task. In the consolidation and retrieval phase tests, scopolamine also decreased recognition index on object recognition task, where as scopolamine did not exhibited any effects on the Morris water maze task.
Objectives : This study investigated the differences of working memory among the subtypes of ADHD. Methods : Eighty-one children and adolescents with ADHD and thirty normal controls were recruited. Children with any cognitive disorders and low intelligence were excluded. In order to evaluate the verbal and visuospatial working memory, Digit span and Finger windows tasks were measured, respectively. Performances on these measures between children with ADHD and controls were compared. Further, performances among the groups of ADHD predominantly inattentive(ADHD-IA)(n=40), predominantly hyperactive-impulsive(ADHD-HI)(n= 10), and combined type(ADHD-C)(n=31), were compared. Results : Scores of Finger windows forward task were lower in the ADHD group as compared to the control group, whereas, the Digit span forward showed no difference. Both scores of Digit span backward and Finger windows backward task were lower in the ADHD group than the controls. Children with ADHD-IA performed poorer than children with ADHD-C on the Finger windows backward task. Conclusion : The results of this study showed that children with ADHD have deficits in spatial short-term memory and verbal and visuospatial working memory when compared to normal children. The deficits were evident in children with ADHD-IA subtype and in particular, performance on the visuospatial working memory task in this group was poorer than the ADHD-C group.
The hippocampus and prefrontal cortex are regarded as the highest-order association cortices. The hippocampus has been proposed to store "cognitive maps" of external environments, and the prefrontal cortex is known to be involved in the planning of behavior, among other functions. Considering the prominent functional roles played by these structures, it is not surprising to find direct monosynaptic projections from the hippocampus to the prefrontal cortex. Rhythmic stimulation of this projection patterned after the hippocampal EEG theta rhythm induced stable long-term potentiation of field potentials in the prefrontal cortex. Comparison of behavioral correlates of hippocampal and prefrontal cortical neurons during an a-arm radial maze, working memory task shows a striking contrast. Hippocampal neurons exhibit clear place-specific firing patterns, whereas prefrontal cortical neurons do not show spatial selectivity, but are correlated to different stages of the behavioral task. These data lead to the hypothesis that the role of hippocampal projection to the prefrontal cortex is not to impose spatial representations upon prefrontal activity, but to provide a mechanism for learning the spatial context in which particular behaviors are appropriate.propriate.
본 연구의 목적은 노화에 따른 작업기억능력의 저하에 영향을 받는 자막인식위치에 대해 탐구하는 것이다. 이를 위해, 본 연구에는 주니어 집단(평균 나이: 26세, 표준편차: 3.06, N=27)과 시니어 집단(평균 나이: 61.69세, 표준편차: 4.18, N=26)이 참여했으며, 실험 과제로는 실험 참가자들의 작업기억능력을 측정하기 위한 N-back 과제와 자막인식위치를 측정하기 위한 동영상자막확인 과제가 사용되었다. N-back 과제 수행 결과, 시니어 집단이 주니어 집단보다 과제에 대한 반응속도가 느리고 정답률이 낮게 나타나, 시니어 집단은 주니어 집단에 비해 작업기억능력의 저하가 나타났다는 것을 의미했다. 또한, 동영상자막확인 과제 수행 결과, 노화에 따른 작업기억능력의 저하에 부정적인 영향을 받는 자막위치는 화면의 '좌측-아래'이고 긍정적인 영향을 받는 자막위치는 화면의 '좌측-가운데'으로 나타났다. 나머지 화면 위치에서는 노화에 따른 작업기억능력의 저하에 영향을 받지 않았다. 결과적으로 본 연구 결과를 통해서 연령의 증가에 따른 작업기억능력의 저하에 부정적 혹은 긍정적 영향을 받는 영상 속 자막인식위치에 대해서 살펴볼 수 있었으며, 이는 영상에 자막을 제시해야할 경우 시청자의 연령을 고려하여 자막위치를 선정하면 효율적으로 시청자에게 정보를 제공할 수 있다는 것을 의미했다.
Hypoxic ischemia injury is a common cause of functional brain damage, resulting from a decrease in cerebral blood flow and oxygen supply to the brain. The main problems associated with hypoxic ischemia to the brain are memory impairment and dopamine dysfunction. Hypothermia has been suggested to ameliorate the neurological impairment induced by various brain insults. In this study, we investigated the effects of hypothermia on memory function and dopamine synthesis following hypoxic ischemia to the brain in rats. For this purpose, a step-down avoidance task, a radial eight-arm maze task, and immunohistochemistry for tyrosine hydroxylase (TH) and 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) were performed. The present results indicated that the hypoxic ischemia-induced disturbance of the animal's performances and spatial working memory was associated with a decrement in TH expression in the substantia nigra and striatum, and an increase in cell proliferation in the hippocampal dentate gyrus. Hypothermia treatment improved the animals' performance and spatial working memory by suppressing the decrement in TH expression in the substantia nigra and striatum and the increase in cell proliferation in the dentate gyrus. We suggest that hypothermia can be an efficient therapeutic modality to facilitate recovery following hypoxic ischemia injury to the brain, presumably by modulating the dopaminergic cell loss.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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