Psychiatric well-being is as important as physical soundness. Accordingly, abundant studies of post-weaning social isolation have enlightened the behavioral traits and neurobiological underpinnings of social stress. However, the characterization of its imaging correlates are critically lacking. Resting state functional connectivity (RSFC) studies can henceforth extend the understanding of the effects of social isolation. In this thesis, I utilized RSFC with wide field optical mapping (WFOM) to observe both the neuronal and hemodynamic signals over a large cortical field of view in socially isolated mice. I focused on twelve regions based on the functional cortical boundaries and conducted a seed based approach. Next, using graph theoretical analysis, the network architectural changes were examined. Substantial changes in functional connectivity were found in both of the approaches as there were functional connectivity disruptions in the frontal and retrosplenial regions. In addition, graph metrics that demonstrate functional segregation decreased overall in isolated mice. This led to the question of resocialization's effect on socially isolated mice. On that account, I resocialized the isolated mice and conducted WFOM to observe the subsequent effects. Recovered tendencies were detected in the frontal regions as well as through graph theory network analysis. Current mouse RSFC data using other social stress models support the hypothesis that social stress has long term effects on neural connectivity. My results corroborate such studies and offer a chance for rescue through resocialization, emphasizing the call for further functional connectivity studies to deepen the comprehension and further enhance translation connectivity between animal and human RSFC studies to develop novel preventative measures and treatments for psychiatric health.
정신 건강은 신체적 건강만큼 중요하다. 따라서 이유 후 사회적 고립 마우스에 대해 행동적 특성과 신경 생물학적 토대를 기반으로 한 연구는 지속적으로 수행되고 있다. 그러나 이에 대한 이미징 상관관계의 특성화 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 휴지기 기능적 연결성 연구는 사회적 고립의 영향을 파악할 수 있다. 본 연구는 사회적 고립 마우스에서 신경 및 혈류 신호를 관찰하기 위해 wide field optical mapping (WFOM) 을 사용하여 기능적 연결 매핑을 확인하였다. 12개의 뇌 피질 영역에 초점을 맞춰 seed based approach을 수행하고 그래프 분석을 사용하여 사회적 고립에 따른 뇌 내 네트워크 변화를 조사했다. 이러한 분석을 통해 고립된 마우스의 전두엽 영역에서 기능적 연결성 변화가 일어났음을 확인하였다. 이에 따라, 사회적 고립 마우스의 재사회화가 기능적 연결성을 복구할 수 있는 지에 대한 의문을 제기했다. 따라서, 본 연구는 사회적 고립 마우스를 재사회화하고 WFOM을 이용하여 후속 효과도 관찰했다. 기존 연구에서는 사회적 고립이 신경 연결에 장기적인 영향을 미친다고 보고하였으며 본 연구의 결과도 이를 확증하고 재사회화를 통한 구조 가능성의 잠재력도 보고한다. 정신 건강에 대한 새로운 예방과 치료 기술을 개발하기 위해서는 동물과 인간 간의 휴지기 기능적 연결성 연구의 연결을 강화할 필요가 있으며, 사회적 고립에 대한 이해력을 향상시키기 위한 추가 연구가 필요해 보인다.
