• 제목/요약/키워드: brain slice

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Developmental Changes of Gustatory Neurons in Nucleus of Solitary Tract in Rats

  • Kim, Mi-Won;Kim, Won-Jae;Mistretta, Charlotte
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권3호
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    • pp.169-175
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    • 2000
  • To learn the developmental changes in intrinsic electrophysiological properties of the second order taste neurons, whole cell recordings from the developing nucleus of the solitary tract neurons were done in brainstem slices of postnatal rats. Rats aged from postnatal 0 to 21 days (P0-P21) were used, being divided into 3 age groups: postnatal first week (P0-P7 days), second week (P8-P14 days), and third week (P15-P21 days). Slices containing gustatory NTS were cut horizontally in the thickness of $300\;{\mu}m.$ Whole cell recordings were obtained from neurons in response to a series of hyperpolarizing and depolarizing current pulses. The intrinsic electrophysiological properties of the rostral NTS (rNTS) neurons were compared among the age groups. Depolarizing current pulses evoked a train of action potentials in all neurons of all age groups. The resting membrane potential and input resistance of the neurons did not show any significant differences during the postnatal 3 weeks. The time constant, however, decreased during the development. Duration of action potential measured at half maximum amplitude was longer in younger age groups. Both the maximum rate of rise and the maximum rate of fall in the action potential increased during the first 3 weeks postnatal. Electrophysiologically more than half neurons were type III. In summary, it is suggested that developmental changes in electrophysiological properties in rNTS occur during the first three weeks in rats.

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3차원 영상지원 뇌수술장비의 공간오차 최소화에 관한 연구 (A Study on the Minimization of Spatial Error in 3-Demensional Neuronavigator)

  • 이동준;다영신;이정교
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제8권2호
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    • pp.19-26
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    • 1997
  • 뇌 수술 항법장치인 Viewing Wand(ISG Technologies, Toronto, Canada) 는 수술하는 현장에서 그 환자의 해부학적 구조물의 위치를 수술용 항법장치(navigator)를 통하여 3차원적으로 컴퓨터 모니터상의 해부학적 구조물의 영상과 1:1 대응 시켜가며 실시간 국 재수술을 할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이 장비의 공간상의 오차를 최소화하기 위하여 최적 영상등록 방법을 모색하였다. 이를 위하여 아크릴을 재료로 두개모양의 팬텀을 제작하였으며 팬텀은 3 차원 영상지원수술하는 과정을 흉내낼 수 있도록 고안하였다. 팬텀의 내부에는 높이가 각각 다른 직경 5mm의 아크릴봉 22 개를 두개 내에 해부학적으로 주요 기관의 위치와 높이를 고려하여 등간격으로 수직으로 세워 배치하였다. 이 팬텀을 2.0mm 간격으로 틈없이 CT scan하여 3차원 영상을 만들고 영상에서 아크릴봉의 끝점을 실제 팬텀에서의 동일위치와 대응시켜 공간상 차이를 측정하고 분석 평가하여 오차가 최소화되는 영상등록 방법을 구였다. 실제 팬텀에서 임의의 좌표점과 이에 해당하는 영상의 좌표점을 대응시킬 때 Fiducial Fit Registration(FFR) 방법과 Surface Fit Registration(SFR) 방법을 혼합하여 사용할 경우 오차가 가장 적은 것으로 확인되었고 등록점들을 병소를 중심으로 폭넓게 대칭형으로 분포 시킬수록 오차가 감소하였다.

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Effects of human growth hormone on gonadotropin-releasing hormone neurons in mice

  • Bhattarai, Janardhan P.;Kim, Shin-Hye;Han, Seong-Kyu;Park, Mi-Jung
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권9호
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    • pp.845-851
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    • 2010
  • Purpose: Recombinant human growth hormone (rhGH) has been widely used to treat short stature. However, there are some concerns that growth hormone treatment may induce skeletal maturation and early onset of puberty. In this study, we investigated whether rhGH can directly affect the neuronal activities of of gonadotropin-releasing hormone (GnRH). Methods: We performed brain slice gramicidin-perforated current clamp recording to examine the direct membrane effects of rhGH on GnRH neurons, and a whole-cell voltage-clamp recording to examine the effects of rhGH on spontaneous postsynaptic events and holding currents in immature (postnatal days 13-21) and adult (postnatal days 42-73) mice. Results: In immature mice, all 5 GnRH neurons recorded in gramicidin-perforated current clamp mode showed no membrane potential changes on application of rhGH (0.4, $1{\mu}g/mL$). In adult GnRH neurons, 7 (78%) of 9 neurons tested showed no response to rhGH ($0.2-1{\mu}g/mL$) and 2 neurons showed slight depolarization. In 9 (90%) of 10 immature neurons tested, rhGH did not induce any membrane holding current changes or spontaneous postsynaptic currents (sPSCs). There was no change in sPSCs and holding current in 4 of 5 adult GnRH neurons. Conclusion: These findings demonstrate that rhGH does not directly affect the GnRH neuronal activities in our experimental model.

Direct Corticosteroid Modulation of GABAergic Neurons in the Anterior Hypothalamic Area of GAD65-eGFP Mice

  • Shin, Seung-Yub;Han, Tae-Hee;Lee, So-Yeong;Han, Seong-Kyu;Park, Jin-Bong;Erdelyi, Ferenc;Szabo, Gabor;Ryu, Pan-Dong
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제15권3호
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    • pp.163-169
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    • 2011
  • Corticosterone is known to modulate GABAergic synaptic transmission in the hypothalamic paraventricular nucleus. However, the underlying receptor mechanisms are largely unknown. In the anterior hypothalamic area (AHA), the sympathoinhibitory center that project GABAergic neurons onto the PVN, we examined the expression of glucocorticoid receptor (GR) and mineralocorticoid receptor (MR) of GABAergic neurons using intact GAD65-eGFP transgenic mice, and the effects of corticosterone on the burst firing using adrenalectomized transgenic mice. GR or MR immunoreactivity was detected from the subpopulations of GABAergic neurons in the AHA. The AHA GABAergic neurons expressed mRNA of GR (42%), MR (38%) or both (8%). In addition, in brain slices incubated with corticosterone together with RU486 (MR-dominant group), the proportion of neurons showing a burst firing pattern was significantly higher than those in the slices incubated with vehicle, corticosterone, or corticosterone with spironolactone (GR-dominant group; 64 vs. 11~14%, p<0.01 by $x^2$-test). Taken together, the results show that the corticosteroid receptors are expressed on the GABAergic neurons in the AHA, and can mediate the corticosteroid-induced plasticity in the firing pattern of these neurons. This study newly provides the experimental evidence for the direct glucocorticoid modulation of GABAergic neurons in the AHA in the vicinity of the PVN.

Cerebrocortical Regions Associated with Implicit and Explicit Memory Retrieval Under the Conceptual Processing: BOLD Functional MR Imaging

  • 김형중;강형근;서정진;정광우;은성종;박진균;윤웅;박태진
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2002년도 제7차 학술대회 초록집
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    • pp.111-111
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    • 2002
  • Purpose: This study is to compare the distinct brain activation between implicit and explicit memory retrieval tasks using a non-invasive blood-oxygenation-level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging(fMRI). Materials & Methods: We studied seven right-handed, healthy volunteers aged 21-25 years(mean;22 years) were scanned under a 1.5T Signa Horizon Echospeed MR imager(GE Medical Systems, Milwaukee, U.S.A.). During the implicit and explicit memory retrieval tasks of previously teamed words under the conceptual processing, we acquired fMRI data using gradient-echo EPI with 50ms TE, 3000ms TR, 26cm${\times}$26cm field-of-view, 128${\times}$128 matrix, and ten slices(6mm slice thickness, 1 mm gap) parallel to the AC-PC(anterior commissure and posterior commissure) line. By using the program of statistical parametric mapping(SPM99), functional activation maps were reconstructed and quantified.

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GABAA Receptor- and Non-NMDA Glutamate Receptor-Mediated Actions of Korean Red Ginseng Extract on the Gonadotropin Releasing Hormone Neurons

  • Cho, Dong-Hyu;Bhattarai, Janardhan Prasad;Han, Seong-Kyu
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제36권1호
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    • pp.47-54
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    • 2012
  • Korean red ginseng (KRG) has been used worldwide as a traditional medicine for the treatment of various reproductive diseases. Gonadotropin releasing hormone (GnRH) neurons are the fundamental regulators of pulsatile release of gonadotropin required for fertility. In this study, an extract of KRG (KRGE) was applied to GnRH neurons to identify the receptors activated by KRGE. The brain slice patch clamp technique in whole cell and perforated patch was used to clarify the effect of KRGE on the membrane currents and membrane potentials of GnRH neurons. Application of KRGE (3 ${\mu}g$/${\mu}L$) under whole cell patch induced remarkable inward currents (56.17${\pm}$7.45 pA, n=25) and depolarization (12.91${\pm}$3.80 mV, n=4) in GnRH neurons under high $Cl^-$ pipette solution condition. These inward currents were not only reproducible, but also concentration dependent. In addition, inward currents and depolarization induced by KRGE persisted in the presence of the voltage gated $Na^+$ channel blocker tetrodotoxin (TTX), suggesting that the responses by KRGE were postsynaptic events. Application of KRGE under the gramicidin perforated patch induced depolarization in the presence of TTX suggesting its physiological significance on GnRH response. Further, the KRGE-induced inward currents were partially blocked by 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione (CNQX; non-NMDA glutamate receptor antagonist, 10 ${\mu}M$) or picrotoxin (PIC; $GABA_A$ receptor antagonist, 50 ${\mu}M$), and almost blocked by PIC and CNQX mixture. Taken together, these results suggest that KRGE contains ingredients with possible GABA and non-NMDA glutamate receptor mimetic activity, and may play an important role in the endocrine function of reproductive physiology, via activation of $GABA_A$ and non-NMDA glutamate receptors in GnRH neurons.

흰쥐 해마 절편에서 산소고갈에 의한 [$^3H$-5-hydroxytryptamine 유리변동에 미치는 포도당고갈의 영향 (The Effect of Glucose Deprivation on the Oxygen Deprivation-induced Changes of [[$^3H$]-5-hydroxytryptamine Release in Rat Hippocampal Slices)

  • 이경은
    • Toxicological Research
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    • 제14권4호
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    • pp.483-488
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    • 1998
  • During cerebral ischemia two important factors such as hypoxia and reduction of glucose can act as modulating stressor affecting the release of amine neurotransmitters including 5-hydroxytryptamine (5-HT). This study was performed to investigate the effect of glucose deprivation on the oxygen deprivation-induced changes of [3H]-5-HT release in the rat hippocampal slices. Experimental groups were divided into 4 groups for this study: normoxic/normoglycemic group, oxygen-deprived group, glucose-deprived group, and oxygen/glucose-deprived group. The hippocampus of rat brain was sliced by 400 $\mu\textrm{m}$ thickness with manual chopper. After 30 minutes preincubation in the normal buffer, the slices were incubated for 20 min in buffer containing [3H]-5-HT (0.1 M, 74 $\mu\textrm$Ci) for uptake. To measure the release of [3H]-5-HT into the buffer, the incubation medium was drained of and refilled with fresh buffer every ten minutes through a sequence of 14 tubes. Oxygen deprivation by gassing with 95% $N_2$/5% $CO_2$ and/or glucose deprivation was done in the 6th and 7th tube. The radioactivities in each buffer and the tissue were counted using scintillation counter. The results were expressed as fractional release. When slices were exposed to oxygen-deprived media for 20 min, the diminution followed by the rebound release of [3H]-5-HT was observed during the post-oxygen deprived period. However, glucose deprivation or oxygen/glucose deprivation markedly increased the release of [3H]-5-HT. which was opposite to the pattern observed in oxygen-deprived group. These results suggested that oxygen deprivation itself inhibits [3H]-5-HT release in rat hippocampal slices during oxygen-deprived period, but additional glucose deprivation convert the inhibitory response to increase of [3H]-5-HT release.

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후두엽의 허혈성 뇌졸중 환자에서 시각피질의 기능적 자기공명영상 (Functional MRI of Visual cortex in the Patients with Occipital Lobe Ischemia)

  • 이영준;정태섭;윤영수;한승한;조영재;배준호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권2호
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    • pp.173-178
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    • 1999
  • 목적 : 후두엽의 허혈성 경색환자에서 시각피질의 기능적 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 후대뇌동맥의 시각파절 부위에 대한 혈류공급 장애로 인하여 시각피질의 허혈 또는 경색 증후를 보이는 환자 4명을 대상으로 하였다. 모든 환자는 안과적 시야검사를 받았으며 자기공명 혈관조영술(n=4)과 디지털 감산 혈관조영술(n=2)을 시행하여 혈관이상을 확인하였다. 기능적 자기공명영상은 2D-FLASH 기법(TRITE = 90/56 msec, TA = 8.32 see, $FOV{\;}={\;}240{\times}240,{\;}matrix{\;}No.={\;}64{\times}128$, slice thickness = 8mm)을 이용하였으며 초당 8 회로 점멸하는 적색 광자극원을 이용하여 5회의 광자극기간과 5회의 휴식기간을 번갈아 8차례, 총 40회의 검사를 시행하였다. 기능적 자기공명영상 소견을 안과적 시야검사 결과, 고식적 자기 공명영상 결과, 혈관조영술 결과와 비교 분석하였다. 결과 : 기능적 자기공명영상에서는 모든 환자가 혈관조영술에서 혈관이상을 보인쪽의 시각피질의 활성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 그러나 이중에 2 환자는 고식적 자기공명영상이 정상이었다. 시야결손이 3 환자에서 관찰되었는데 이중 한 환자는 고식적 자기공명영상과 확산 자기공명영상에셔 정상소견이었지만 기능적 자기공명영상에서는 시야결손이 있는 쪽의 시각피 질의 촬성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 결론 : 시각피질의 기능적 자기공명영상은 안과적 시야검사, T2강조영상 또는 확산강조명영상에서 발견되지 않는 시각피질의 허혈 또는 혈류잠재능 감소 상태를 감지할 수 있는 민감한 검사 방법이라고 생각된다.효율적이고 강력한 QA 도구로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.지하였으며 폐사율은 각각 1.9%, 1.9%, 2.9%와 1.0%로써 대조군의 4.8%에 비하여 낮은 수준을 보여 질병에 대한 저항능력이 향상되었다.kg/h로 분석되었다. 6. 건조작업 중에 소요되는 전력은 9.5~19.3 Wh/kg이었으며, 연료효율 6.9~9.3kg-$H_2$O/L와 열효율 50.2~65.1%에 의한 수분증발량은 124.0~125.4 kg-$H_2$O/h 로 나타났다. 7. 건조기의 열효율을 70%를 기준으로 평가한다면, 시작기의 열효율은 조금 낮은 수준이며, 열관리 계통의 개선을 필요로 하였다. 8. 제작된 계분건조기의 시작기를 15,000수 규모의 양계농장에서 사용한다면 관행의 계분처리 방법에 비하여 약 590,700(원/월)의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정되었다}0.09\;ml/1.5\;hr)$. 이상(以上)의 결과(結果)는 ethanol의 혈중농도(血中濃度)가 높을수록 더 심(甚)한 혈압강하작용(血壓降下作用)을 나타내며, ethanol 로 인(因)한 이뇨작용(利尿作用)도 ethanol 량(量)이 증가(增加)함에 따라 뇨량(尿量)도 증가(增加)함을 보여 주었다.ults showed that the overall quality of Sullungtang significantly decreased as the parity increased for Hanwoo cows. The Sullungtang extracted from bones of heifer had the best sensory scores as well as nutritional quality when compared

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뇌 해마조직 절편 배양에서 산소와 당 박탈에 의한 뇌신경세포 손상 (Injury of Neurons by Oxygen-Glucose Deprivation in Organotypic Hippocampal Slice Culture)

  • 정찬욱;홍경식;강지희;장영표
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권10호
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    • pp.1112-1117
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    • 2008
  • 목 적: 해마 절편 배양에서 산소-포도당 박탈(oxygen-glucose deprivation, OGD)에 의한 세포 사망과 신경 세포 사멸을 propidium iodide(PI) 섭취, Fluoro-Jade(FJ) 염색, TUNEL 염색, caspase-3 면역형광염색 방법으로 관찰하고자 하였다. 방 법: 생후 7일된 Sprague-Dawley 흰쥐의 해마를 MacIlwain chopper로 $350{\mu}m$ 두께의 절편으로 절단하였다. 해마 절편을 6-well plate의 insert 내의 반 유공(sem-porous) 막 위에서 membrane-interface technique으로 10일 동안 배양하였다. 배양된 해마 절편에 산소-포도당 박탈을 60분 동안 가한 후 재산소-재관류하에 기초 배양액에서 48시간 배양하였다. 재산소-재관류 동안 PI 섭취 형광 정도를 시간에 따라 형광 현미경으로 관찰하고 세포사망 백분율(percent cell death)을 측정하였다. 산소-포도당 박탈 직전과 24 시간 후에 해마 절편을 $15{\mu}m$ 두께로 냉동 절단 후 FJ 염색, TUNEL 염색, caspase-3 면역형광염색을 시행하여 세포 사망을 관찰하였다. 결과: OGD 후 PI 섭취 는 해마 절편의 CA1과 DG에 한정되어있었다. OGD 후 재산소-재관류 동안 6시간에서 48시간까지 PI 섭취 형광 강도는 시간이 증가함에 따라 증가하였다. 세포 사망 백분율은 CA1과 DG에서 모두 OGD 후 재산소-재관류 시간이 증가함에 따라 의미 있게 증가하였다(P<0.05). OGD 후 24시간에 세포 변성을 의미하는 많은 FJ 염색 양성 신경 세포 들이 CA1과 DG에서 관찰되었다. 고배율 confocal laser 현미경으로 관찰한 CA1에서의 신경 세포들 중 일부는 명확한 핵과 돌기를 가지고 있는 것을 보여 주었으며, 다른 신경 세포들은 핵의 분절화, 돌기의 손실 등을 보여 주었다. TUNEL 염색과 caspase-3 염색은 OGD 후 24시간에 CA1과 DA에서 TUNEL 양성 발현을 증가시키고 caspase-3 발현을 증가시켰다. 결 론: 해마 절편 배양에서 산소-포도당 박탈 에 의한 다수의 세포 사망을 관찰할 수 있었다. 사망한 세포 들은 주로 신경 세포의 caspase-3 활성화에 의해 매개된 사멸을 보였다.

영상유도 및 호흡동조 방사선치료에서의 영상장비에 의한 흡수선량 분석 (Analysis of the Imaging Dose for IGRT/Gated Treatments)

  • 신정석;한영이;주상규;신은혁;홍채선;안용찬
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.42-48
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    • 2009
  • 목적: 영상유도방사선치료(IGRT)와 호흡동조방사선치료(4DRT)의 도입은 치료계획 및 치료부위 확인에서 환자에게 방사선 조사량을 증가시킬 가능성이 있다. 따라서 IGRT/4DRT용 영상장비와 기존 장비에서 영상선량을 측정 및 비교하였다. 대상 및 방법: IGRT 및 4DRT를 위해 새로이 도입된 4DCT (GE, Ultra Light Speed 16)와 모의치료기(Varian Acuity), 그리고 치료기(Varian IX)에 장착된 kVp (OBI)의 영상장비 및 EPID (aSi 1000)를 대상으로, RANDO 팬톰의 표면 선량을 측정하여 기존의 장비들(single slice CT (GE, Light Speed), 모의치료기(Varian, Ximatron), L-gram (Varian 2100C))과 비교하였다. 측정은 열형광선량계를 이용하여 두뇌부, 눈, 갑상선, 흉부, 복부 및 골반부의 표면에서 측정하였다. 결과: 기존 CT와 비교하여 4DCT모드에서는 흉부와 복부에서 10배 이상의 선량증가를 보였다($1.74{\pm}0.34$ vs $23.23{\pm}3.67$ cGy). Acuity에서의 선량은 모든 측정부위에서 Ximatron보다 감소하였다($0.91{\pm}0.89$ vs $6.77{\pm}3.56$ cGy). EPID는 기존 L-gram 선량의 약 50% ($1.83{\pm}0.36$ vs $3.80{\pm}1.67$ cGy)였다. OBI의 투시영상선량은 $0.97{\pm}0.34$ cGy며, CBCT 선량은 $2.3{\pm}0.67$ cGy였다. 결론: 4DCT가 선량증가의 가장 큰 원인이며, OBI와 CBCT에 의한 선량은 적으나 매번 치료에 적용 시 총 선량 증가에 대한 고려가 필요하다.