• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권5호
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• pp.307-312
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• 2022

It is well known that dopamine transmission from the ventral tegmental area (VTA) modulates motivated behavior and reinforcement learning. Although dopaminergic neurons are the major type of VTA neurons, recent studies show that a significant proportion of the VTA contains GABAergic and type 2 vesicular glutamate transporter (VGLUT2)-positive neurons. The non-dopaminergic neurons are also critically involved in regulating motivated behaviors. Some VTA neurons appear to co-release two different types of neurotransmitters. They are VGLUT2-DA neurons, VGLUT2-GABA neurons and GABA-DA neurons. These co-releasing neurons show distinct features compared to the neurons that release a single neurotransmitter. Here, we review how VTA cell populations wire to the other brain regions and how these projections differentially contribute to motivated behavior through the distinct molecular mechanism. We summarize the activities, projections and functions of VTA neurons concerning motivated behavior. This review article discriminates VTA cell populations related to the motivated behavior based on the neurotransmitters they release and extends the classical view of the dopamine-mediated reward system.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권3호
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• pp.342-348
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• 2001

Objective : Dopamine transporter concentrations have been known to decrease in Parkinson's disease(PD). The aim of the present study was to evaluate the correlation between SPECT measurements of [I-123]N-(3-iodopropene-2-yl)-$2{\beta}$-carbomethoxy-$3{\beta}$-(4-chlorophenyl) tropane(IPT) as an imaging agent for measuring changes in transporter concentrations with PD. Patients and Methods : IPT labelled with $4.87{\pm}1.29mCi$($180.19{\pm}47.73MBq$) of [I-123] was intravenously injected into 23 patients(age : $58{\pm}12$) with PD and three normal controls(NC)(age : $37{\pm}7$) as bolus. Brain SPECT were then performed at 1 hour and 2 hours after injection on a double headed camera. The statistical parameters were the contrast ratio of left basal ganglia(BG) and right basal ganglia to occipital cortex(OCC) per milli curies of injected radiotracer at 1 hour and 2 hours. The correlations were evaluated between these parameters and Hoehn-Yahr classification of the patients. Results : The(BG - OCC)/OCC/mCi ratios at 1 hour and 2 hours for PD and NC were $0.14{\pm}0.07$ and $0.27{\pm}0.07$(1 hour) and $0.12{\pm}0.07$ and $0.34{\pm}0.04$(2 hour), respectively. The(BG - OCC)/OCC/mCi ratios of Parkinson's disease were decreased with higher grade of Hoehn-Yahr classification of the patients. The ratio between BG and OCC for PD were clearly separated from NC and may be useful outcome measures for clinical diagnosis. Conclusion : The findings suggest that IPT may be a very useful tracer for early diagnosis and treatment of PD and study of dopamine re-uptake site.

• 대한핵의학회지
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• 제30권1호
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• pp.35-46
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• 1996

Dopamine transporter concentrations have been known to decrease in Parkinson's disease (PD) or increase in Tourette's disorder. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of [I-123]N-(3-iodopropene-2-yl)-$2{\beta}$-carbomethoxy-$3{\beta}$-(4-chlorophenyl) tropane (IPT) as an imaging agent for measuring changes in transporter concentrations with PD. IPT labelled with 6.69+/-0.64 mCi(247.53+/-23.68 MBq) of I-123 was intravenously injected into ten patients(age: 55+/-11) with PD, and six normal controls(NC)(age: 46+/-14) as a bolus. Dynamic SPECT scans of the brain were then performed for 5 minutes each over 120 minutes on a triple headed camera. Time activity curves were generated for the left basal ganglia(LBG), right basal ganglia(RBC), and occipital cortex(OCC). The statistical parameters included the time to peak activity, the contrast ratio of LBG and RBG to OCC at several time points, and the accumulated specific binding counts/mCi/pixel(ASBC) from 0 to 115 minutes. The uptake of IPT in the brains of PD and NC peaked within 10 minutes of injection in all subjects. The maximum target to background ratio in the basal ganglia of PD and NC occurred at 85+/-20 min and 110+/-6 min of injection, respectively. The BG/OCC ratios at 115 minutes for PD and NC were 2.15+/-0.54 and 4.26+/-0.73, respectively. The ASBC at 115 minutes for PD and NC were 152.91+/-50.09 and 289.51+/-49.00, respectively. The ratio of BG/OCC for the NC was significantly higher than the ratio for PD. SPECT data matched with clinical diagnosis for PDs. The ratio between BG and OCC and the ASBC for PD were clearly separated from NC and may be useful outcome measures for clinical diagnosis. The findings suggest that IPT may be a very useful tracer for early diagnosis of PD and study of dopamine reuptake site.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권2호
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• pp.183-192
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• 2018

Post-traumatic stress disorder (PTSD) is a trauma-induced psychiatric disorder characterized by impaired fear extermination, hyperarousal, anxiety, depression, and amnesic symptoms that may involve the release of monoamines in the fear circuit. The present study measured several anxiety-related behavioral responses to examine the effects of berberine (BER) on symptoms of anxiety in rats after single prolonged stress (SPS) exposure, and to determine if BER reversed the dopamine (DA) dysfunction. Rats received BER (10, 20, or 30 mg/kg, intraperitoneally, once daily) for 14 days after SPS exposure. BER administration significantly increased the time spent in the open arms and reduced grooming behavior during the elevated plus maze test, and increased the time spent in the central zone and the number of central zone crossings in the open field test. BER restored neurochemical abnormalities and the SPS-induced decrease in DA tissue levels in the hippocampus and striatum. The increased DA concentration during BER treatment may partly be attributed to mRNA expression of tyrosine hydroxylase and the DA transporter in the hippocampus, while BER exerted no significant effects on vesicular monoamine transporter mRNA expression in the hippocampus of rats with PTSD. These results suggest that BER had anxiolytic-like effects on behavioral and biochemical measures associated with anxiety. These findings support a role for reduced anxiety altered DAergic transmission and reduced anxiety in rats with PTSD. Thus, BER may be a useful agent to treat or alleviate psychiatric disorders like those observed in patients with PTSD.

• 대한핵의학회지
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• 제39권6호
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• pp.481-488
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• 2005

목적: 도파민운반체의 기능적 영상술은 도파민 신경계의 시냅스전 신경말단의 상태를 나타내 줄 수 있어, 기저신경절을 침범하는 파킨슨 병 등의 진단 및 중증도 판단에 이용될 수 있으며, 도파민운반체가 코카인이나 methamphetamine 등 의존성 약물의 목표 부위이므로 이러한 약물의 남용자의 평가에 이용될 수 있다. 본 연구는 한국에서 생산된 도파민운반체 영상용 방사성의약품을 사용한 뇌 SPECT영상을 이용하여 methamphetamine 남용자에서 나타나는 소견과 이의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: Methamphetamine 남용자 6명 (남용자군, 전부 남자, 평균연령: $32{\pm}6.8$) 및 정상대조군 4명(대조군, 남:여=3:1, 평균연령=$44.0{\pm}14.7$세)을 대상으로 하였다. 남용자군 6명 모두에서 뇌 MRI가 시행되었다. 남용자군에서는 정신과적 증상과 우울증 증상을 정량적으로 평가하였다. 도파민운반체 영상은 I-123 IPT 185 MBq을 정맥 주사한 후 2시간에 삼중헤드 감마카메라(Prism 3000, Picker, USA)를 이용하여 뇌 SPECT 영상을 얻었다. 정성적인 판독과 함께, 정량적 분석으로 기저신경절 부위에 관심영역을 그려 기저신경절의 방사능량을 구하였고, 배후 방사능량은 후두엽 부위에 관심영역을 그려 방사능량을 구하였다. 기저신경절과 배후 방사능량을 이용하여 기저신경절 도파민운반체 특이결합/비특이결합 비율(특이결합비) (기저신경절방사능량-배후방사능량/배후방사능량)을 구하였다. 각군의 도파민운반체 특이겹합비를 비교하였으며, 남용자군에서는 정신과적 증상(Brief Psychiatric Rating Scale: BPRS) 및 우울증 증상 정도(Hamilton Depression Rrating Scale : HAMD)와 도파민운반체 특이겹합비의 상관성을 알아보았다. 결과: 남용자군 6명 모두는 뇌 MRI상 특이 소견이 관찰되지 않았으나, 모든 환자는 정신과적 증상과 우울증 증상을 나타내었으며 BPRS 점수와 HAMD 점수는 서로 밀접한 상관성을 보여 주었다(r=1.0, p=0.005). 남용자군의 I-123 IPT 뇌 SPECT의 정성적분석에서 5명(83.3%)이 기저신경절의 전체적 섭취가 불균등하고 미측의 섭취가 감소되어 비정상으로 판독 되었으며, 1명은 정상으로 판독되었다. 남용자군은 대조군에 비하여 낮은 기저신경절 도파민운반체 특이겹합비를 나타내었다($2.38{\pm}0.20\;vs\;3.04{\pm}0.27$, p=0.000) 남용자군의 BPRS 점수와 HAMD 점수가 높을수록 낮은 기저신경절 특이겹합비를 나타내어 역의 상관관계를 보였다(r=-0.908, p=0.012, r=-0.924, p=0.009). 결론: I-123 IPT뇌 SPECT는 흑질-선조체 도파민신경계의 손상을 일으키는 중증의 methamphetamine 남용자의 평가에 이용될 수 있다고 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제30권3호
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• pp.315-324
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• 1996

목적 : 정상인과 파킨슨 환자의 [I-123]IPT SPECT 데이터를 이용하여 그래픽 분석방법과 축적된 특이결합과 비특이결합의 면적에 대한 비율을 이용한 분석방법으로 얻은 $k_3/k_4$와 조직방사능비를 비교하고 [I-123]IPT SPECT의 유용성을 알아보기 위한 것이다. 방법 : [I-123]IPT($6.5{\pm}1.1$ mCi)를 6명의 정상인(나이:$45{\pm}13$)과 17명의 파킨슨 환자(나이:$55{\pm}8$)에게 순간 정맥주사하였다. SPECT 데이터는 5분 간격으로 2시간 동안 얻어졌다. 운반체 매개변수 $k_3/k_4$는 동적 IPT SPECT 데이터를 이용 혈액 표본이 사용되지 않는 Ichise의 그래픽분석방법($R_v$)과 Lassen의 면적비율방법($R_A$)를 이용하여 얻어졌다. 운반체 매개변수 $R-v,\;R_A$ 그리고 115분에서 얻은(BG-OCC)/OCC비 사이의 관계들은 선형회귀분석을 사용하였다. 결과 : 정상인과 파킨슨 환자에 대한 $R_v$ 값은 각각 $2.08{\pm}0.29$와 $0.78{\pm}0.31$이었다. 그리고 $R_A$ 값은 정상인과 파킨슨 환자에 대해 각각 $1.48{\pm}0.16$과 $0.65{\pm}0.24$이었다. (BG-OCC)/OCC와 $R_v$,(BG-OCC)/OCC와 $R_A$ 그리고 $R_v$와 $R_A$ 사이의 상관계수들은 각각 0.93, 0.90, 0.99이었고, 그것들에 대응하는 기울기들은 각각 0.54, 0.34, 0.65이었다. 정상인의 $R_v$와 $R_A$는 파킨슨 환자의 것보다 높았다. 즉, 정상인의 $k_3/k_4$는 파킨슨 환자의 것과 뚜렷이 구분되었다. 그리고 그래픽 분석방법과 면적비율 분석방법에 의한 $k_3/k_4$는 조직방사능비와 좋은 상관관계를 보여주었다. 결론 : 비침습성 단순화된 정량분석 방법들은 매개변수 $k_3/k_4$를 측정하는데 유용할 것이다. 그리고 특이결합비율 분석방법은 [I-123]IPT SPECT를 이용한 사람뇌의 도파민 운반체의 정량분석연구에 대해 유용하게 사용될 것이라고 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-34
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• 1996

[ $[^{123}I]{\beta}$ ]-CIT [$2{\beta}$-carbomethoxy-$3{\beta}$-(4-iodophenyl)tropane]는 도파민 운반체 (dopamine transporter)에 특이결합하며 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 도파민 운반체 결합정도는 파킨슨병에서 도파민 뉴우런의 변성정도를 반영하는 것으로 제안되어 왔다. 이 연구의 주요 목적은 파킨슨병 환자에서 $[^{123}I]{\beta}$-CIT SPECT를 이용하여 측정된 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 선조체 결합지표들이 질병의 임상적 진행정도를 반영하는지를 검토하고, 간편화된 조직방사능비가 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 결합정도를 나타내는 정량적 지표로 이용될 수 있는지를 검증하는 것이었다. 파킨슨병 환자 30명($59{\pm}9$세, 평균${\pm}$표준편차: Hoehn-Yahr stage 1-3)과 정상인 6명 ($58{\pm}5$세)을 대상으로 $[^{123}I]{\beta}$-CIT SPECT 영상을 얻었다. $[^{123}I]{\beta}$-CIT 선조체 결합의 정량적 지표로서 (선조체 방사능-소뇌방사능)/소뇌방사능 비(specific binding ratio, SBR)와 추적자역학모델을 이용하여 측정한 선조체 결합능(binding potential)($k_3/k_4$)을 구하였다. 파킨슨병 환자에서 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 선조체 결합역학은 정상인에 비하여 현저하게 느렸으며 그 결합지표들은 정상인에 비하여 뚜렷하게 낮았다. 한편, 편측파킨슨병 환자에서 $[^{123}I]{\beta}$-CIT 결합은 증상 반대쪽 선조체 뿐만 아니라 같은 쪽 선조체에서도 정상인에 비해 유의하게 감소되어 있었다. 파킨슨병 환자에서 $[^{123}I]{\beta}$-CIT 투여 후 24시간의 선조체 SBR 및 최대 SBR, 선조체 결합능은 모두, 유병기간, Hoehn-Yahr stage, UPDRS(Unified Parkinson's Disease Rating Scale) 총점, UPDRS 운동점수, UPDRS 일상활동점수와 유의한 상관관계를 나타내었다. 24시간 선조체 SBR과 최대 SBR은 선조체 결합능과 우수한 상관관계를 보였다. 이상의 결과로부터 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 선조체 결합은 파킨슨병의 진행정도를 나타내는 지표로 이용될 수 있다. 또 $[^{123}I]{\beta}$-CIT 투여 후 24시간 영상으로부터 얻은 간편화된 조직방사능 비는 $[^{123}I]{\beta}$-CIT의 결합정도를 정량적으로 반영한다. $[^{123}I]{\beta}$-CIT SPECT는 파킨슨병의 조기진단 및 진행 추적에 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권4호
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• pp.235-244
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• 2003

목적: 주의력결핍 과잉행동장애 (Attention Deficit Hyperactivity disorder : 이하 ADHD)는 도파민계의 이상 기능으로 생기는 대표적 소아정신과 질환이다. Methylphenidate는 dopamine transporter(DAT)를 차단함으로써 ADHD 증상을 호전시키는 약물로 널리 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 ADHD 아동들을 대상으로 I-123 IPT SPECT를 이용하여 methylphenidate 투여 전후의 DAT density 양상을 비교해 보고자 한다. 대상 및 방법: 연구대상은 9명의 ADHD 아동과 7명의 정상 대조군이었다. ADHD 아동군과 정상 대조군에게 모두 약물 비노출 상태에서 $[^{123}I]IPT$를 정맥 주사후 2시간이 경과한 상태에서 SPECT를 촬영하였다. 이후 ADHD 아동군을 대상으로 methylphenidate 0.7mg/kg/d을 투여한 후 약 8주가 경과한 상태에서 $[^{123}I]IPT$ SPECT를 재촬영 하였다. Methylphenidate 투여 전과 후의 좌, 우측 기저 신경절 DAT 특이결합/비특이결합 비율을 구한 뒤 비교하였고, 약물 투여 후의 ADHD 증상 척도로 측정한 증상 호전도와 좌, 우측 기저 신경절 DAT 특이결합/비특이결합 비율 변화사이의 상관관계를 알아보았다. 결과: ADHD 아동군에서 약물 비노출 상태와 정상 대조군 사이의 좌, 우측 기저 신경절 DAT특이결합/비특이결합 비율을 비교한 결과 DAT 결합 비율이 정상 대조군에 비해서 유의하게 증가되었다. (Right : z=2.057, p=0.041 ; Left z=2.096, p=0.032). 또한 ADHD 아동들에게 methylphenidate 투여 전과 후 상태에서의 기저 신경절 DAT 특이결합/비특이결합 비율을 비교한 결과, methylphenidate 투여 후 상태가 methylphenidate 투여 전 상태에 비해 좌, 우측 DAT 결합비율이 유의하게 낮아진 것을 관찰할 수 있었다. (우측 : t=3.239, p=0.018 ; 좌측 : t=3.133, p=0.020). ADHD 증상의 호전도와 좌, 우측 기저 신경절 DAT 특이결합/비특이결합 비율 변하사이에는 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 결론: 이러한 결과는 주의력결핍 과잉행동장애의 치료제인 methylphenidate가 작용하는 기전을 이용하여 주의력결핍 과잉행동장애의 병태생리와 연관된 도파민계 기능이상 가능성을 지지한다고 생각된다.

• 대한핵의학회:학술대회논문집
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• 대한핵의학회 2003년도 추계학술대회 및 총회
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• pp.26.1-26.1
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• 2003

• 대한핵의학회:학술대회논문집
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• 대한핵의학회 1997년도 제36차 춘계학술대회 초록집
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• pp.146-146
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• 1997