The purpose of this study is to quantitate regional neurochemical profile of regional normal adult mice brain and assess regional metabolic differences by using ex vivo $^1H$ high-resolution magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy ($^1H$ HR-MAS NMRS). The animals were matched in sex and age. The collected brain tissue included frontal cortex, temporal cortex, thalamus, and hippocampus. Quantitative 1D spectra were acquired on 40 samples with the CPMG pulse sequence (8 kHz spectral window, TR/TE = 5500/2.2 ms, NEX = 128, scan time: 17 min 20 sec). The mass of brain tissue and $D_2O$+TSP solvent were 8~14 mg and 7~13 mg. A total of 16 metabolites were quantified as follow: Acet, NAA, NAAG, tCr, Cr, tCho, Cho, GPC + PC, mIns, Lac, GABA, Glu, Gln, Tau and Ala. As a results, Acet, Cho, NAA, NAAG and mIns were showed significantly different aspects on frontal cortex, hippocampus, temporal cortex and thalamus respectively. The present study demonstrated that absolute metabolite concentrations were significantly different among four brain regions of adult mice. Our finding might be helpful to investigate brain metabolism of neuro-disease in animal model.
NMR spectroscopy enables us to measure the molar concentration of the metabolites in the organisms, and this technique is the only method to measure the concentration non-invasively. The proton NMR spectroscopy has been used to study the biochemical changes in human as well as in animal brain. MRI uses the proton densities and its relaxation times for reconstructing images, but MRS gives the biochemical changes inside the body. NMR spectroscopy could provide the information which MRI and CT could not, and this makes NMR spectroscopy more useful in diagnosing diseases. This study was tried to develop the quantitation of the molar concentration of the metabolites in the brain using the proton MR spectroscopy. The spectra of each metabolites was obtained, and the proton MR spectra was obtained from the insula gray matter areas of the 16 volunteers. And this spectra was analyzed to estimated the molar concentrations of the metabolites in the region. The results showed the very similar to those of the others.
The purpose of this study was to confirm the exactitude of in vitro nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMRS) and to complement the defect of in vivo NMRS. It has been difficult to understand the metabolism of a cerebellum using in vivo NMRS owing to the generated inhomogeneity of magnetic fields (B0 and B1 field) by the complexity of the cerebellum structure. Thus, this study tried to more exactly analyze the metabolism of a canine cerebellum using the cell extraction and high resolution NMRS. In order to conduct the absolute metabolic quantification in a canine cerebellum, the spectrum of our phantom included in various brain metabolites (i.e., NAA, Cr, Cho, Ins, Lac, GABA, Glu, Gln, Tau and Ala) was obtained. The canine cerebellum tissue was extracted using the methanol-chloroform water extraction (M/C extraction) and one group was filtered and the other group was not under extract processing. Finally, NMRS of a phantom solution and two extract solution (90% D2O) was progressed using a 500MHz (11.4 T) NMR machine. Filtering a solution of the tissue extract increased the signal to noise ratio (SNR). The metabolic concentrations of a canine cerebellum were more close to rat’s metabolic concentration than human’s metabolic concentration. The present study demonstrates the absolute quantification technique in vitro high resolution NMRS with tissue extraction as the method to accurately measure metabolite concentration.
This study evaluated the effect of gadolinium contrast agents on the spectrum of metabolites during $^1H-MRS$ of brain and to investigate whether the contrast agents injected before MR spectroscopy significantly affect the estimated peaks of MRS. From January to May 2017, brain MR spectroscopy was performed on 30 patients to compare the spectrum before and after contrast injection of the brain white matter tissue. As a result, the spectrum of metabolites decreased after the paramagnetic contrast agents injected. However, it was not statistically significant which indicated that the use of contrast agent did not meaningfully affect the spectrum of metabolites. In conclusion, the use of the paramagnetic contrast before the acquisition of the spectroscopy may aid voxel positioning especially when it is difficult to determine the exact location of the lesion or the contrast is low.
The purpose of this study is to know the differences of metabolism in abnormal brain disease using a single-voxel proton MR spectroscopy(1H MRS) Together with five normal volunteers and each five patients with brain diseases, pathologically proved, underwent MRI and 1H MRS. The quantitative results of 1H MRS in adrenoleukodystrophy(ALD), hepatic encephalopathy(HE), and infarction gave unique information on the metabolite changes related with the white matter: the concentration of NAA decreased in all diseases; Cho, mI and Lac increased in ALD; Cho decreased in HE; and ${\beta}{\cdot}{\gamma}$-Glx and Lac increased in infarction. It is concluded that 1H MRS is capable of diagnosing brain diseases by monitoring metabolite changes in vivo that subsequently develope into abnormalities. 1H MRS may be a useful clinical tool for in both diagnosis and prognosis of brain diseases.
Purpose : To investigate the 3-bond and spatial connectivity of human brain metabolites by scalar coupling and dipolar nuclear Overhauser effect/enhancement (NOE) interaction through 2D- correlation spectroscopy (COSY) and 2D- NOE spectroscopy (NOESY) techniques. Materials and Methods : All 2D experiments were performed on Bruker Avance 500 (11.8 T) with the zshield gradient triple resonance cryoprobe at 298 K. Human brain metabolites were prepared with 10% $D_2O$. Two-dimensional spectra with 2048 data points contains 320 free induction decay (FID) averaging. Repetition delay was 2 sec. The Top Spin 2.0 software was used for post-processing. Total 7 metabolites such as N-acetyl aspartate (NAA), creatine (Cr), choline (Cho), lutamine (Gln), glutamate (Glu), myo-inositol (Ins), and lactate (Lac) were included for major target metabolites. Results : Symmetrical 2D-COSY and 2D-NOESY pectra were successfully acquired: COSY cross peaks were observed in the only 1.0-4.5 ppm, however, NOESY cross peaks were observed in the 1.0-4.5 ppm and 7.9 ppm. From the result of the 2-D COSY data, cross peaks between the methyl protons ($CH_3$(3)) at 1.33 ppm and methine proton (CH(2)) at 4.11 ppm were observed in Lac. Cross peaks between the methylene protons (CH2(3,$H{\alpha}$)) at 2.50ppm and methylene protons ($CH_2$,(3,$H_B$)) at 2.70 ppm were observed in NAA. Cross peaks between the methine proton (CH(5)) at 3.27 ppm and the methine proton (CH(4,6)) at 3.59 ppm, between the methine proton (CH(1,3)) at 3.53 ppm and methine proton (CH(4,6)) at 3.59 ppm, and between the methine proton (CH(1,3)) at 3.53 ppm and methine proton (CH(2)) at 4.05 ppm were observed in Ins. From the result of 2-D NOESY data, cross peaks between the NH proton at 8.00 ppm and methyl protons ($CH_3$) were observed in NAA. Cross peaks between the methyl protons ($CH_3$(3)) at 1.33 ppm and methine proton (CH(2)) at 4.11 ppm were observed in Lac. Cross peaks between the methyl protons (CH3) at 3.03 ppm and methylene protons (CH2) at 3.93 ppm were observed in Cr. Cross peaks between the methylene protons ($CH_2$(3)) at 2.11 ppm and methylene protons ($CH_2$(4)) at 2.35 ppm, and between the methylene protons($CH_2$ (3)) at 2.11 ppm and methine proton (CH(2)) at 3.76 ppm were observed in Glu. Cross peaks between the methylene protons (CH2 (3)) at 2.14 ppm and methine proton (CH(2)) at 3.79 ppm were observed in Gln. Cross peaks between the methine proton (CH(5)) at 3.27 ppm and the methine proton (CH(4,6)) at 3.59 ppm, and between the methine proton (CH(1,3)) at 3.53 ppm and methine proton (CH(2)) at 4.05 ppm were observed in Ins. Conclusion : The present study demonstrated that in vitro 2D-COSY and NOESY represented the 3-bond and spatial connectivity of human brain metabolites by scalar coupling and dipolar NOE interaction. This study could aid in better understanding the interactions between human brain metabolites in vivo 2DCOSY study.
Sleep is essential to brain function and mental health. Insomnia and obstructive sleep apnea (OSA) are the two most common sleep disorders, and are major public health concerns. Proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) is a non-invasive method of quantifying neurometabolite concentrations. Therefore, 1H-MRS studies on individuals with sleep disorders may enhance our understanding of the pathophysiology of these disorders. In this article, we reviewed 1H-MRS studies in insomnia and OSA that reported changes in neurometabolite concentrations. Previous studies have consistently reported insomnia-related reductions in γ-aminobutyric acid (GABA) levels in the frontal and occipital regions, which suggest that changes in GABA are important to the etiology of insomnia. These results may support the hyperarousal theory that insomnia is associated with increased cognitive and physiological arousal. In addition, the severity of insomnia was associated with low glutamate and glutamine levels. Previous studies of OSA have consistently reported reduced N-acetylaspartate (NAA) levels in the frontal, parieto-occipital, and temporal regions. In addition, OSA was associated with increased myo-inositol levels. These results may provide evidence that intermittent hypoxia induced by OSA may result in neuronal damage in the brain, which can be related to neurocognitive dysfunction in patients with OSA. The current review summarizes findings related to neurochemical changes in insomnia and OSA. Future well-designed studies using 1H-MRS have the potential to enhance our understanding of the pathophysiology of sleep disorders including insomnia and OSA.
Quantitative analysis of MR spectrum depending on mole concentration of the contrast media in cereberal metabolite phantom was performed. PRESS pulse sequence was used to obtain MR spectrum at 3.0T MRI system (Archieva, Philips Healthcare, Best, Netherland), and the phantom contains brain metabolites such as N-Acetyl Asparatate (NAA), Choline (Cho), Creatine (Cr) and Lactate (Lac). In this study, optimization of MRS PRESS pulse sequency depending on the concentration of contrast media (0, 0.1 and $0.3mmol/{\ell}$) was evaluated for various repetition time(TR; 1500, 1700 and 2000 ms). In control (cotrast-media-free) group, NAA and Cho signals were the highest at TR 2000 ms than at 1700 and 1500 ms. Cr had the highest peak signal at TR 1500 ms. When concentration of contrast media was $0.1mmol/{\ell}$, the metabolites were increased NAA 73%, Cho 249%, Cr 37% at TR 1700 ms compared with other TR, and also signal increased at $0.3mmol/{\ell}$, In $0.5mmol/{\ell}$ of contrast agent, cerebral metabolite peaks reduced, especially when TR 1500 ms and 2000 ms they decreased below those of control group. The ratio of metabolite peaks such as NAA/Cr and Cho/Cr decreased as the concentration of the contrast agent increased from 0.1 to $0.5mmol/{\ell}$. Authors found that the optimization of PRESS sequence for 0.3T MRS was as follows: low density of contrast agent ($0.1mmol/{\ell}$ and $0.3mmol/{\ell}$) made the highest signal intensity, while high density of contrast agent reveals the least reduction of signal intensity at 1700 ms. In conclusion, authors believe that it is helpful to reduce TR for acquiring maximum signal intensity.
Purpose : To present the T1 and T2 relaxation times of the major cerebral metabolites at 1.5T and 3.0T and compare those between 1.5T and 3.0T. Materials and Methods : Using the phantom containing N-acetyl aspartate (NAA), Choline (Cho), and Creatine (Cr) at both 1.5T and 3.0T MRI, the T1 relaxation times were calculated from the spectral data obtained with 5000 ms repetition time (TR), 20 ms echo time (TE), and 11 different mixing time (TM)s using STEAM (STimulated Echo-Acquisition Mode) method. The T2 relaxation times were obtained from the spectral data obtained with 3000 ms TR and 5 different TEs using PRESS (Point-RESolved Spectroscopy) method. The T1 and T2 relaxation times obtained at 1.5T were compared with those of 3.0T. Results : The T1 relaxation times of NAA were $2293\;{\pm}\;48\;ms$ at 1.5T and $2559\;{\pm}\;124\;ms$ at 3.0T (11.6% increase at 3.0T). The T1 relaxation times of Cho were $2540\;{\pm}\;57\;ms$ at 1.5T and $2644\;{\pm}\;76\;ms$ at 3.0T (4.1% increase at 3.0T). The T1 relaxation times of Cr were $2543\;{\pm}\;75\;ms$ at 1.5T and $2665\;{\pm}\;94\;ms$ at 3.0T (4.8% increase). The T2 relaxation times of NAA were $526\;{\pm}\;81\;ms$ at 1.5T and $468\;{\pm}\;74\;ms$ at 3.0T (11.0% decrease at 3.0T). The T2 relaxation times of Cho were $220\;{\pm}\;44ms$ at 1.5T and $182\;{\pm}\;35\;ms$ at 3.0T (17.3% decrease at 3.0T). The T2 relaxation times of Cr were $289\;{\pm}\;47\;ms$ at 1.5T and $275\;{\pm}\;57\;ms$ at 3.0T (4.8% decrease at 3.0T). Conclusion : The T1 relaxation times of the major cerebral metabolites (NAA, Cr, Cho), which were measured at the phantom, were 4.1%-11.6% longer at 3.0T than at 1.5T. The T2 relaxation times of them were 4.8%-17.3% shorter at 3.0T than at 1.5T. To optimize MR spectroscopy at 3.0T, TR should be lengthened and TE should be shortened.
심장질환과 뇌일혈은 미국에서의 중요한 사망원이다. 관상동맥질환의 위험인자들 - 가족력, 고혈압, 당뇨병, 지질대사 이상, 흡현 - 은 단지 이 질환의 일부분 만을 설명할 수 있다. 스트레스 또는 작업장이나 대기중에 존재하는 독성물질의 노출과 같은 인자들은, 그것의 위험정도에 대해서는 확실히 알려지지 않지만, 심장질환의 유발인자라고 생각된다. 이 장은 작업장내에 존재하는 여러가지 독성물질로 인한 심장혈관질환에 대하여 서술하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.