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Alterations of functional connectivity in pilocarpine-induced mouse model of temporal lobe epilepsy in latent period = Pilocarpine으로 유도된 측두엽 뇌전증 동물 모델에서의 조기 변화된 기능적 연결성에 관한 연구
서명 / 저자 Alterations of functional connectivity in pilocarpine-induced mouse model of temporal lobe epilepsy in latent period = Pilocarpine으로 유도된 측두엽 뇌전증 동물 모델에서의 조기 변화된 기능적 연결성에 관한 연구 / Hyo In Lee.
저자명 Lee, Hyo In ; 이효인
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2016].
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초록정보

Temporal lobe epilepsy is a neurological disorders that characterize abnormal electrical activities in hippo-campus as epileptic foci. During epileptogenesis, spontaneous recurrent seizures (SRSs) occurred and intro-duce to a chronic stage. Seizure-free period with no SRSs during epileptogenesis is important to early diagno-sis and medication of epilepsy. However, researches related to latent period of temporal lobe epilepsy are not well understood. Although few reports have been investigated this period in epilepsy mouse model, there is one previous study indicated that social behavior deficits and abnormal cortical activity appear in latent pe-riod. We could have questions about this underlying mechanisms that how can the epileptic mice show dis-ruptions of social behavior similar to chronic stage even though SRSs were not occurred in latent period. In human study, patients with temporal lobe epilepsy suffered from psychiatric comorbidities including depres-sion, anxiety, psychotic disorders, cognitive and personality changes and many research suggested that al-tered resting-state functional connectivity is associated with symptoms and psychiatric comorbidities. There-fore, we could hypothesize that resting-state functional connectivity is altered in several brain regions which has been associated various deficits of behavior. Furthermore, the resting-state functional connectivity map-ping with optical intrinsic signal imaging (fcOIS) recently reported that could investigate the large-scale brain networks in mice. Using this functional neuroimaging, we observed the changes of intrinsic functional connec-tivity in latent period of chronic epilepsy mouse model by seed-based functional connectivity analysis. We demonstrated that there were significant decreased functional connectivity in several brain regions related to deficits of behavior and symptoms of epilepsy. These results suggest that the psychopathology of epilepsy might be involved with the altered intrinsic functional connectivity and could help understanding about latent period that is important to early diagnosis of temporal lobe epilepsy.

측두엽 뇌전증은 뇌의 측두엽을 중심으로 일어나는 비정상적인 전기적 활성에 의해 야기 되며 만성적인 뇌신경 질환이다. 측두엽 뇌전증은 복합 부분 발작으로 특징지어지며 뇌전증 유발성을 지닌 측두엽 영역뿐만 아니라 이 영역과 멀리 떨어진 뇌의 다른 영역까지도 영향을 미칠 수 있는 네트워크적인 질환으로도 여겨진다. 이를 앓고 있는 환자들은 발작을 하는 동안 의식을 잃는 증상을 가지며 기억 상실, 학습 및 기억력의 손상과 같은 인지적 능력의 결함뿐만 아니라 운동 능력, 감각 지각 능력의 손상, 그리고 정신 질환의 증상 등을 앓는 심각한 문제를 가지고 있다. 이러한 측두엽 뇌전증은 epileptogenesis 라는 뇌전증 발생 기전을 가지는 데, 이는 간질지속상태(Status Epilepticus)와 같은 초기 병의 발작에 의해서 야기되며 발작이 나타나지 않는 잠복기를 지나 자발적인 재발 발작 (Spontaneous recurrent seizures)이 나타나는 만성적인 단계로 발달된다. 이와 같은 뇌전증의 조기 진단과 치료를 위해서는 뇌전증 발생 기전 중에서도 초기인 잠복기에 대한 이해가 필요한 데, 이는 만성적인 단계에서의 연구는 활발히 진행되어 온 것에 비해 임상적인 진단에 필요한 잠복기에 대한 정보가 부족하므로 조기 진단에 어려움을 겪고 있기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 측두엽 뇌전증에서의 잠복기에 대한 정보를 얻고자 이에 대해 집중적으로 실험을 진행하였다. 이 기간에 대한 연구가 거의 진행되지 않았음에도 동물 모델에서의 비정상적인 사회적 행동과 이와 관련한 특정 뇌파의 변화에 대해 보고한 이전 연구를 통해, 비정상적인 전기적 활성을 보이지 않는 잠복기 임에도 불구하고 행동의 변화가 만성적 단계에서 보이는 행동과 유사한 수준으로 결함이 있다는 점이 잠복기에서의 기능적인 특성이 손상됨에 따라 나타나는 것일 수도 있다는 가설을 세울 수 있었다. 임상 연구에서도 측두엽 뇌전증 환자들이 보이는 증상과 관련된 뇌의 영역들에서의 감소된 기능적 연결성에 관해 많이 보고가 되었다. 따라서 잠복기를 연구하기 위해 측두엽 뇌전증 동물모델에서의 기능적 연결성이 조기에 변화되어 있는지, 또한 그 변화가 기존 보고에서 알려진 뇌 영역에서 두드러지게 나타나는 지 확인하고자 했다. 실험 결과, 전두엽, 측두엽 등 기존 측두엽 뇌전증 환자들에서 감소된 기능적 연결성을 나타내는 부위로 알려진 뇌 영역들에서 조기에 감소된 기능적 연결성을 확인하였다. 기존 동물 연구에서 보고된 사회적 행동의 결손과 관련한 쥐의 뇌 부위에서 조기 감소된 기능적 연결성도 확인함에 따라 측두엽 뇌전증 동물 모델에서의 행동의 변화가 감소된 기능적 연결성과 관련성이 있다는 결과를 도출해낼 수 있었다. 따라서, 측두엽 뇌전증의 잠복기에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 본 연구의 결과가 뇌전증 발생 기전(Epileptogenesis)의 이해와 측두엽 뇌전증의 조기 진단에 기여할 수 있다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MBIS 16011
형태사항 iii, 27 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이효인
지도교수의 영문표기 : Yong Jeong
지도교수의 한글표기 : 정용
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 바이오및뇌공학과,
서지주기 References : p. 22-24
주제 Functional connectivity optical intrinsic signal imaging
Temporal lobe epilepsy
Pilocarpine
Latent period
Epileptogenesis
측두엽 뇌전증
기능적 연결성
내재적 광학 신호 이미징
뇌전증 발생 기전
잠복기
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