음식물 섭취는 영양상태의 유지와 생존을 위해 필요하며, 미각은 가장 기본적인 감각 중의 하나이다. 맛을 느끼는 미각세포는 다섯 가지 기본 맛(단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛)에 대해 반응한다. 그러나 뇌에서 맛감각의 처리과정과 미각피질의 조직화된 원리에 대한 이해는 여전히 부족한 실정이다. 최근 기능적 자기공명영상(fMRI), 뇌자도(MEG), 광영상(optical imaging)을 이용하여 미각 자극에 대한 뇌의 반응들을 영상화하는 연구들이 진행되고 있다. 뇌 활성 변화를 관찰할 수 있는 이들 뇌 영상 기법들은 서로 직접적인 비교 데이터를 제공하지는 못하지만, 이러한 기법들은 상호 보완적이다. 따라서 이러한 기법들을 이용한 데이터들의 상호비교는 미각 자극에 대해 반응하는 뇌의 시간-공간적인 활성 패턴 변화를 이해하는데 많은 도움을 준다. 본 연구는 감각 및 감성적 측면에서의 미각 자극에 따른 뇌의 정보처리에 있어서 미각영역의 활성화에 관한 영상매핑에 대해 최근까지 밝혀진 결과들과 연구동향을 소개하고자 한다. 미각 자극에 따른 뇌의 영상 변화를 관찰하여 구조해부학적 지도를 만드는 것은 매우 복잡한 미각의 신경회로망을 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
음식물 섭취는 영양상태의 유지와 생존을 위해 필요하며, 미각은 가장 기본적인 감각 중의 하나이다. 맛을 느끼는 미각세포는 다섯 가지 기본 맛(단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛)에 대해 반응한다. 그러나 뇌에서 맛감각의 처리과정과 미각피질의 조직화된 원리에 대한 이해는 여전히 부족한 실정이다. 최근 기능적 자기공명영상(fMRI), 뇌자도(MEG), 광영상(optical imaging)을 이용하여 미각 자극에 대한 뇌의 반응들을 영상화하는 연구들이 진행되고 있다. 뇌 활성 변화를 관찰할 수 있는 이들 뇌 영상 기법들은 서로 직접적인 비교 데이터를 제공하지는 못하지만, 이러한 기법들은 상호 보완적이다. 따라서 이러한 기법들을 이용한 데이터들의 상호비교는 미각 자극에 대해 반응하는 뇌의 시간-공간적인 활성 패턴 변화를 이해하는데 많은 도움을 준다. 본 연구는 감각 및 감성적 측면에서의 미각 자극에 따른 뇌의 정보처리에 있어서 미각영역의 활성화에 관한 영상매핑에 대해 최근까지 밝혀진 결과들과 연구동향을 소개하고자 한다. 미각 자극에 따른 뇌의 영상 변화를 관찰하여 구조해부학적 지도를 만드는 것은 매우 복잡한 미각의 신경회로망을 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
Food is crucial for the nutrition and survival of humans. Taste system is one of the fundamental senses. Taste cells detect and respond to five basic taste modalities (sweet, bitter, salty, sour, and umami). However, the cortical processing of taste sensation is much less understood. Recently, there...
Food is crucial for the nutrition and survival of humans. Taste system is one of the fundamental senses. Taste cells detect and respond to five basic taste modalities (sweet, bitter, salty, sour, and umami). However, the cortical processing of taste sensation is much less understood. Recently, there were many efforts to observe the brain activation in response to taste stimulation using functional magnetic resonance imaging (fMRI), magnetoencephalography (MEG), and optical imaging. These different techniques do not provide directly comparable data each other, but the complementary investigations with those techniques allowed the description and understanding of the sequence of events with the dynamics of the spatiotemporal pattern of activation in the brain in response to taste stimulation. The purpose of this study is the understanding of the brain activities to taste stimuli in sensory and affective aspects and the reviewing of the recent research of the gustotopic map by functional brain mapping.
Food is crucial for the nutrition and survival of humans. Taste system is one of the fundamental senses. Taste cells detect and respond to five basic taste modalities (sweet, bitter, salty, sour, and umami). However, the cortical processing of taste sensation is much less understood. Recently, there were many efforts to observe the brain activation in response to taste stimulation using functional magnetic resonance imaging (fMRI), magnetoencephalography (MEG), and optical imaging. These different techniques do not provide directly comparable data each other, but the complementary investigations with those techniques allowed the description and understanding of the sequence of events with the dynamics of the spatiotemporal pattern of activation in the brain in response to taste stimulation. The purpose of this study is the understanding of the brain activities to taste stimuli in sensory and affective aspects and the reviewing of the recent research of the gustotopic map by functional brain mapping.
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문제 정의
따라서 이러한 기법들을 통해 미각 자극에 따른 신경세포 네트워크의 특성과 기능을 이해하는 것은 비만 또는 알코올 중독 등 섭식 장애에 따른 신경계의 기능 변화를 연구하는데 유용할 것으로 사료된다. 이에 본 연구는 미각자극에 따른 감각 및 감성적 측면의 정보처리 과정에 대한 뇌 활성변화에 관하여 최근까지 밝혀진 결과들과 연구 동향을 개관하고자 한다.
성능/효과
70%의 경우는 “sweet" 또는 “tasteless"의 명확한 소리를 들려주었고, 나머지 30%는 이러한 단서를 주지 않고 맛을 기대하게 했다. 그 결과 단서를 받은 그룹에 비해 받지 않은 그룹에서 대뇌의 미각수용 부위, 집중, 그리고 보상처리(reward processing)와 관련된 대뇌 피질의 광범위한 네트워크가 활성화 되는 것을 확인하였다.
후속연구
fMRI는 맛과 관련된 활성을 공간적 영역으로 나타내며, 뇌자도(magnetoencephalography, MEG)는 시간적인 시작 부위를 이해하는데 있어 매우 유용하다. 따라서 뇌의 활성을 영상으로 보여주는 fMRI, MEG, PET, optical imaging 등의 여러 가지 기법들은 서로 직접적으로 비교 가능한 결과를 제공하지는 못하지만, 이런 다양한 기법들이 미각자극에 관여하는 뇌의 활성화 영역을 상호보완적으로 표현한다면 시간-공간적으로 활성화 되는 기능적 측면의 해부학적 구조를 매핑 하는데 도움이 될 수 있을 것이다.
음식을 통해서 느끼는 이러한 맛과 경험은 혀가 아니라 뇌에서 일어나는 것이다. 따라서 대뇌 미각영역에서 감각적 측면과 감성적 측면을 정확하게 이해하는 것은 미각과 관련된 감각과 감성의 기전을 이해하는데 중요할 뿐만 아니라, 향후 미각 관련 질환의 치료 방법을 개발하는데 유용할 것으로 생각된다. 복잡한 유전적 그리고 기능적 방법에 의한 미각 지도의 발견은 정교한 반응을 가진 대뇌미각의 변화를 확인 가능하게 한다.
최근 기술적인 발전을 통해 시간적-공간적 고해상도를 이용한 영상 연구기법들이 개발 되고 있다. 따라서 이러한 기법들을 통해 미각 자극에 따른 신경세포 네트워크의 특성과 기능을 이해하는 것은 비만 또는 알코올 중독 등 섭식 장애에 따른 신경계의 기능 변화를 연구하는데 유용할 것으로 사료된다. 이에 본 연구는 미각자극에 따른 감각 및 감성적 측면의 정보처리 과정에 대한 뇌 활성변화에 관하여 최근까지 밝혀진 결과들과 연구 동향을 개관하고자 한다.
복잡한 유전적 그리고 기능적 방법에 의한 미각 지도의 발견은 정교한 반응을 가진 대뇌미각의 변화를 확인 가능하게 한다. 특히, 미각 자극에 따른 대뇌의 시간-공간적인 영상 변화를 확인하는 것은 미각 신경계가 어떠한 기전을 통해서 섭식행동에 관여하고 음식을 선택하는가를 확인하는데 도움이 될 뿐만 아니라, 식품 및 음료 첨가물의 개발과 같은 여러 산업 분야와 의학 분야에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미각세포는 어떤 맛에 반응하는가?
음식물 섭취는 영양상태의 유지와 생존을 위해 필요하며, 미각은 가장 기본적인 감각 중의 하나이다. 맛을 느끼는 미각세포는 다섯 가지 기본 맛(단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛)에 대해 반응한다. 그러나 뇌에서 맛감각의 처리과정과 미각피질의 조직화된 원리에 대한 이해는 여전히 부족한 실정이다.
신경세포에서 출력되는 신호의 특징은?
인간은 외부자극에 대해 반응하는 눈, 코, 귀, 혀, 피부의 다섯 가지 감각기관들이 매우 복잡하게 얽혀 있는 신경세포 망으로 구성되어져 있다. 신경세포에서 출력되는 신호는 약 110 mV의 pulse이고, pulse interval time은 보통 4 ms이다. pulse 폭은 1 ms 정도이며, 신호의 전달속도는 100 m/s 정도이다(Lodish et al., 1995).
양전자방출단층촬영은 어떤 방법인가?
뇌의 기능적 영상화(functional neuroimaging)란 뇌 활동 양상을 여러 형태의 영상화 기술로 기록하는 것으로, 현재 뇌의 활성화를 측정할 수 있는 실용화된 방법으로는 양전자방출단층촬영(PET: positron emission tomography)과 기능적 자기공명영상(fMRI: functional magnetic resonance imaging)이 대표적인 예이다. PET은 양전자를 방출하는 방사성 동위원소(18F 등)를 포함한 FDG (fluorodeoxyglucose)의 뇌 국소부위의 대사와 관계되는 혈류량 변화를 영상화하여 뇌의 활성도를 정량화하는 방법이며(Bailey et al., 2005), fMRI는 뇌의 BOLD(blood-oxygen-level-dependent)의 대조도를 이용하여 뇌의 혈류변화(HDR: hemodynamic response)를 영상화한 것으로(Ogawa et al.
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