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Studies on the effects of somatostatin treatment on the visual cortical processing = 소마토스태틴이 시각 피질 정보 처리에 미치는 효과에 대한 연구
서명 / 저자 Studies on the effects of somatostatin treatment on the visual cortical processing = 소마토스태틴이 시각 피질 정보 처리에 미치는 효과에 대한 연구 / Kwansoo Kim.
저자명 Kim, Kwansoo ; 김관수
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2017].
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초록정보

In the cerebral cortex, Somatostatin (SST) is a neuropeptide that is known to be expressed and released by a type of GABAergic interneurons. Despite the abundance of the peptide and its receptors in the brain, its precise roles in modulating cortical activity are not yet fully fathomed. In this study, the effects of the exogenously applied SST are illustrated through various experimental approaches on the cortical visual processing in mice. Firstly, a T-maze visual discrimination task was designed with drift-grating visual stimuli so that the subject mice have to choose between two directions depending on the stimuli. When lower contrast levels were used to test the visual discriminability of the subject mice, the injection of SST into the primary visual cortex (V1) was shown to improve the performance, while that of SST blocker cyclosomatostatin decreased the performance. Secondly, in order to understand how such behavioral improvement occurred, a slice whole-cell electrophysiology experiment was done to observe the ex-vivo responses at the cellular level. It was illustrated that the presence of SST reduces the amplitude and the frequency of spontaneous excitatory postsynaptic current (sEPSC) for V1 layer 2/3 parvalbumin-positive GABAergic interneurons, specifically. Lastly, in order to see how the neurons behave in vivo, in vivo recording was done at V1 with anesthetized mice. Two types of visual stimuli (contrast-variant checkerboards, and contrast-variant, orientation-variant sinusoidal drift-grating) were used to see if any changes in response can be observed with treatment of SST on the surface. Only for the drift-grating stimulus, there was a clear improvement in the orientation selectivity of the cells in V1. Hence, exogenous application of SST can improve the visual perception by improving the orientation selectivity of the cells through reducing inputs into specific interneurons.

대뇌 피질 내 소마토스태틴은 가바성 사이신경세포 중 한 종류에서 발현되고 분비되는 신경펩티드로 알려져 있다. 소마토스태틴과 그것의 수용체가 뇌 내에 활발히 발현되고 있음에도 불구하고, 이 펩티드가 대뇌 피질 활동도의 조절에 어떤 역할을 맡는지 아직 알려지지 않았다. 이 연구에서는 쥐를 이용한 다양한 실험들을 통해, 외인성 소마토스태틴을 일차시각피질에 처리하였을 때에 시각 정보 처리에 어떤 효과가 있는지 살펴보았다. 우선, 두 가지의 시각 자극을 구별해야하는 티(T)-자형 미로를 만들어 행동 실험을 진행하였고, 소마토스태틴을 시각 피질에 주입하였을 때에 시각 자극 구별 능력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 소마토스태틴이 신경 세포들에 어떤 효과를 통해 이런 행동 변화를 일으키는지 연구하고자 패치 고정법을 통한 홀셀 레코딩을 일차 시각 피질 절편에 진행하였고, 이 펩티드가 파브알부민을 발현하고 있는 사이신경세포들의 흥분성 시냅스 전달을 감소시키는 것을 확인하였다. 마지막으로, 시각 자극과 함께 생체내 레코딩을 마취된 쥐의 시각 피질에서 진행하였고, 소마토스태틴의 처리를 통해 시각 피질 내 신경 세포들의 방향 선택성이 증가함을 확인하였다. 이로써, 소마토스태틴이 시각 피질 내 정보 처리에 미치는 효과를 확인하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MBS 17005
형태사항 vii, 51 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김관수
지도교수의 영문표기 : Seung-Hee Lee
지도교수의 한글표기 : 이승희
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명과학과,
서지주기 References : p. 44-49
주제 Somatostatin
neuropeptides
primary visual cortex
cortical visual processing
cortical modulation
parvablumin-positive interneurons
소마토스태틴
신경펩티드
일차시각피질
시각 피질 정보 처리
대뇌 피질 조절
파브알부민 양성 사이신경세포
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