Brain network connectivity and association with Catechol-O-Methyltransferase (COMT) gene polymorphism in Korean attention-deficit hyperactivity disorder children원문보기
목적 : 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD)는 신경발달장애로 알려져 있으며 뇌의 여러 기능적 연결 네트워크, 특히 디폴트 모드 네트워크 (DMN)와 배측 주의 네트워크 (DAT)를 포함한 전반적 주의 네트워크의 비기능적 연결성이 특징적이라고 최근 알려지고 있다. 게다가 코돈 158번의 치환으로 ...
목적 : 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD)는 신경발달장애로 알려져 있으며 뇌의 여러 기능적 연결 네트워크, 특히 디폴트 모드 네트워크 (DMN)와 배측 주의 네트워크 (DAT)를 포함한 전반적 주의 네트워크의 비기능적 연결성이 특징적이라고 최근 알려지고 있다. 게다가 코돈 158번의 치환으로 발린 (Val) 대 메티오닌 (Met) 치환을 유도하는 Catechol-O-methyltransferase (COMT) 유전자 다형성은 광범위하게 연구되어 ADHD를 유발하는 필수 후보 유전자 중 하나라고 여겨진다. 이 선행연구들을 바탕으로, 우리는 ADHD 증상과 관련하여 DMN과 DAT 사이의 연결성이 COMT 유전자 다형성에 따라 차이를 보일 것이라는 가설을 세웠다. 우리는 휴식 상태에서의 기능적 뇌자기공명영상 (fMRI)을 기반으로 ADHD 아동에서의 DMN과 DAT 간의 연결성을 정상 피험자와 비교하고 또한 이러한 뇌 연결성과 COMT 유전자 Val158-Met 다형성 사이의 연관성을 조사했다. 방법 : ADHD 환자 57 명과 건강 대조군 48 명을 대상으로 연구를 진행하였다. 모든 대상자는 K-WISC-IV, 소아 우울증 척도 (CDI), 한국형 ADHD 평가 척도 (K-ARS) 및 지속적 주의 집중력 평가 (CPT)를 통해 평가되었다. 또한 휴식 상태의 뇌 기능을 fMRI 스캔을 통해 얻었다. 또한 ADHD군과 대조군에서 COMT 유전자형을 분석하여 Val 보인자와 Met 동형접합체로 유전자 군을 나누었다. 결과 : 정상 피험자들과 비교하여, ADHD 아동들은 K-ARS 점수 및 시각적 수행 오류 (visual commission error)가 높았고 뿐만 아니라 DMN과 DAT 내에서의 기능적 연결성 (FC) 또한 증가되어 있었다. Val 보인자를 가진 ADHD 아동은 Met 동형접합체를 가진 ADHD 아동과 비교하여 DMN과 DAT 내에서 FC가 증가되어 있었고 또한 DMN과 DAT 서로 간의 FC는 감소되어 있었다. Met 동형접합체를 가진 정상군과 비교하였을 때 Val 보인자를 가진 정상군에서 DMN내 FC가 더 증가되어 있었다. 같은 Val 보인자라도 ADHD군이 정상군에 비해 DMN내FC가 더 증가되어 있었다. 결론 : 우리는 ADHD 아동에서 DMN과 DAT 내에서 증가 된 뇌 연결성을 발견했으며, 또한 COMT Val158-Met 다형성은 DMN과 DAT 내의 그리고 서로간의 뇌 연결성 변화와 관련이 있음을 발견하였다.
목적 : 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD)는 신경발달장애로 알려져 있으며 뇌의 여러 기능적 연결 네트워크, 특히 디폴트 모드 네트워크 (DMN)와 배측 주의 네트워크 (DAT)를 포함한 전반적 주의 네트워크의 비기능적 연결성이 특징적이라고 최근 알려지고 있다. 게다가 코돈 158번의 치환으로 발린 (Val) 대 메티오닌 (Met) 치환을 유도하는 Catechol-O-methyltransferase (COMT) 유전자 다형성은 광범위하게 연구되어 ADHD를 유발하는 필수 후보 유전자 중 하나라고 여겨진다. 이 선행연구들을 바탕으로, 우리는 ADHD 증상과 관련하여 DMN과 DAT 사이의 연결성이 COMT 유전자 다형성에 따라 차이를 보일 것이라는 가설을 세웠다. 우리는 휴식 상태에서의 기능적 뇌자기공명영상 (fMRI)을 기반으로 ADHD 아동에서의 DMN과 DAT 간의 연결성을 정상 피험자와 비교하고 또한 이러한 뇌 연결성과 COMT 유전자 Val158-Met 다형성 사이의 연관성을 조사했다. 방법 : ADHD 환자 57 명과 건강 대조군 48 명을 대상으로 연구를 진행하였다. 모든 대상자는 K-WISC-IV, 소아 우울증 척도 (CDI), 한국형 ADHD 평가 척도 (K-ARS) 및 지속적 주의 집중력 평가 (CPT)를 통해 평가되었다. 또한 휴식 상태의 뇌 기능을 fMRI 스캔을 통해 얻었다. 또한 ADHD군과 대조군에서 COMT 유전자형을 분석하여 Val 보인자와 Met 동형접합체로 유전자 군을 나누었다. 결과 : 정상 피험자들과 비교하여, ADHD 아동들은 K-ARS 점수 및 시각적 수행 오류 (visual commission error)가 높았고 뿐만 아니라 DMN과 DAT 내에서의 기능적 연결성 (FC) 또한 증가되어 있었다. Val 보인자를 가진 ADHD 아동은 Met 동형접합체를 가진 ADHD 아동과 비교하여 DMN과 DAT 내에서 FC가 증가되어 있었고 또한 DMN과 DAT 서로 간의 FC는 감소되어 있었다. Met 동형접합체를 가진 정상군과 비교하였을 때 Val 보인자를 가진 정상군에서 DMN내 FC가 더 증가되어 있었다. 같은 Val 보인자라도 ADHD군이 정상군에 비해 DMN내FC가 더 증가되어 있었다. 결론 : 우리는 ADHD 아동에서 DMN과 DAT 내에서 증가 된 뇌 연결성을 발견했으며, 또한 COMT Val158-Met 다형성은 DMN과 DAT 내의 그리고 서로간의 뇌 연결성 변화와 관련이 있음을 발견하였다.
Objective: Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurodevelopmental disorder hypothesized to have dysfunctional connectivity within and between several brain intrinsic connectivity networks, especially in default mode network (DMN) and attentional network including the dorsal attentio...
Objective: Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurodevelopmental disorder hypothesized to have dysfunctional connectivity within and between several brain intrinsic connectivity networks, especially in default mode network (DMN) and attentional network including the dorsal attention network (DAT). Additionally, catechol-O-methyltransferase (COMT) gene polymorphism—leading to valine (Val) to methionine (Met) substitution at codon 158 (Val158Met) of COMT—is widely studied and considered to be one of the essential candidate genes triggering ADHD. Based on this research, we hypothesize that the link between and within DMN and DAT in relation to ADHD symptoms will exhibit different conditions according to COMT gene polymorphism. We investigated the connectivity between and within DMN and DAT in resting status in ADHD subjects compared with normal subjects and also the association between brain connectivity and COMT gene Val158-Met polymorphism. Methods: Fifty seven children with ADHD and 48 healthy control subjects were recruited for participation in the current study. All subjects were assessed with K-WISC-IV, children’s depression inventory, Korean ADHD rating scale and continuous performance test (CPT). Resting state brain functional MRI (fMRI) scans were then obtained. In ADHD subjects, COMT genotyping was performed to distinct Val carriers and Met homozygotes. Results: Compared to healthy children (HC), children with ADHD showed not only increased Korean-ADHD rating scale (K-ARS) scores and visual commission errors but also increased functional connectivity (FC) within DMN as well as within DAT. Compared to ADHD children with Met homozygote, ADHD children with Val carrier showed increased FC within DMN and DAT and also decreased FC between DMN and DAT. FC within DMN was also increased in HC Val carrier compared to HC Met homozygote and in ADHD Val carrier compared to HC Val carrier. Conclusion: We found increased brain connectivity within DMN and DAT in ADHD subjects and also that COMT Val158-Met polymorphism was related in altered brain connectivity within and between DMN and DAT.
Objective: Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurodevelopmental disorder hypothesized to have dysfunctional connectivity within and between several brain intrinsic connectivity networks, especially in default mode network (DMN) and attentional network including the dorsal attention network (DAT). Additionally, catechol-O-methyltransferase (COMT) gene polymorphism—leading to valine (Val) to methionine (Met) substitution at codon 158 (Val158Met) of COMT—is widely studied and considered to be one of the essential candidate genes triggering ADHD. Based on this research, we hypothesize that the link between and within DMN and DAT in relation to ADHD symptoms will exhibit different conditions according to COMT gene polymorphism. We investigated the connectivity between and within DMN and DAT in resting status in ADHD subjects compared with normal subjects and also the association between brain connectivity and COMT gene Val158-Met polymorphism. Methods: Fifty seven children with ADHD and 48 healthy control subjects were recruited for participation in the current study. All subjects were assessed with K-WISC-IV, children’s depression inventory, Korean ADHD rating scale and continuous performance test (CPT). Resting state brain functional MRI (fMRI) scans were then obtained. In ADHD subjects, COMT genotyping was performed to distinct Val carriers and Met homozygotes. Results: Compared to healthy children (HC), children with ADHD showed not only increased Korean-ADHD rating scale (K-ARS) scores and visual commission errors but also increased functional connectivity (FC) within DMN as well as within DAT. Compared to ADHD children with Met homozygote, ADHD children with Val carrier showed increased FC within DMN and DAT and also decreased FC between DMN and DAT. FC within DMN was also increased in HC Val carrier compared to HC Met homozygote and in ADHD Val carrier compared to HC Val carrier. Conclusion: We found increased brain connectivity within DMN and DAT in ADHD subjects and also that COMT Val158-Met polymorphism was related in altered brain connectivity within and between DMN and DAT.
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