Somatotopic Mapping of the Supplementary Motor Area

부운동영역의 뇌지도화

Purpose : The purpose of this study was to assess supplementary motor area (SMA) activation during motor, sensory, word generation, listening comprehension, and working memory tasks using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Materials and Methods : Sixteen healthy right-handed subjects (9M, 7F) were imaged on a Siemens 1.5T scanner. Whole brain functional maps were acquired using BOLD EPI sequences in the axial plane. Each paradigm consisted of five epochs of activation vs. the control condition. The activation tasks consisted of left finger complex movement, hot sensory stimulation of the left hand, word generation, listening comprehension, and working memory. The reference function was a boxcar waveform. Activation maps were thresholded at an uncorrected p=0.0001. The thresholded activation maps were placed into MNI space and the anatomic localization of activation within the SMA was compared across tasks. Results : SMA activation was observed in 16 volunteers for the motor task, 11 for the sensory task, 15 for the word generation task, 5 for the listening comprehension task, and 15 for the working memory task. The rostral aspects of the SMA showed activity during the word generation and working memory tasks, and the caudal aspects of the SMA showed activity during the motor and sensory tasks. Right (contralateral) SMA activation was observed during the motor and sensory tasks, and left SMA activation during the word generation and memory tasks. Conclusion : Our results suggest that SMA is involved in a variety of functional tasks including motor, sensory, word generation, and working memory. The results obtained also support the notion that functionally specific subregions exist within the region classically defined as the SMA.

목적 : 운동, 감각, 단어형성 , 듣고이해하기, 기억력과제를주면서 기능적자기공명영상를 이용하여 부운동영역의 기능적 지도화를 한다. 대상 및 방법 : 16명의 오른손잡이 정상지원자를 대상으로 1.5 T자기공명영상기기를 사용하여 전뇌를 BOLD EPI를 기능적자기공명영상을 얻었다. 왼손가락운동, 고온감각, 단어형성 , 듣고이해하기 그리고 기억자극을 주면서 5번의 자극기와 휴식기를 반복하여 영상을 얻었다. p = 0.0001의 역치를 사용하여 활성화된 뇌의 지도화를 시행하였고 역치 이상의 뇌활성화가 보이는 부위를 MNI 공간으로 표시하여 각각의 자극에 대한 해부학적 위치와 활성화를 분석하였다. 결과 : 16명의 정상지원자 중 부운동영역의 활성화는 운동자극시 16명 모두에서, 감각자극시 11명, 단어형성자극시 15명, 듣고이해하기자극시 5명, 그리고 기억자극시 15명에서 보였다. 부운동영역중 앞부분의 활성화는 단어형성자극과 기억자극시 보였으며, 뒤부분의 활성화는 운동과 감각자극시 측정되었다. 운동과 감각자극시 자극부위와 반대편의 부운동영역에서 활성화, 그리고 단어형성자극과 기억자극시 왼쪽반구의 활성화가 주로 측정되었다. 결론 : 부운동영역은 운동과 감각 그리고 단어형성기능과 기억기능에 연관이 있는 뇌부위이며, 부운동영역중에서도 각각의 기능에 해당하는 부위가 존재한다.