초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 시상 신경세포의 활성조절 기전을 세포, 뇌회로의 다양한 레벨에서 이해하고 한다. 본 연구를 위한 세부적 연구목표와 연구하고자 하는 내용은 다음과 같다.

(1) 시상신경세포에 작용하는 억제성 신호 전달의 타입별 특성 규명
(2) 시상 글리아 전달 물질에 따른 시상 신경세포의 전기적 활성변화 연구
(3) 글리아세포의 신호 전달물질 방출의 분자 기전 연구
(4) 억제성 신호전달 타입에 따른 시상-대뇌피질 회로 조절
(5) 시상내 글리아세포로부터 전달물질 방출에 따

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 시상 신경세포의 활성조절 기전을 세포, 뇌회로의 다양한 레벨에서 이해하고 한다. 본 연구를 위한 세부적 연구목표와 연구하고자 하는 내용은 다음과 같다.

(1) 시상신경세포에 작용하는 억제성 신호 전달의 타입별 특성 규명
(2) 시상 글리아 전달 물질에 따른 시상 신경세포의 전기적 활성변화 연구
(3) 글리아세포의 신호 전달물질 방출의 분자 기전 연구
(4) 억제성 신호전달 타입에 따른 시상-대뇌피질 회로 조절
(5) 시상내 글리아세포로부터 전달물질 방출에 따른 각성상태 변화 연구

연구결과
(1) 시상 신경세포에 작용하는 억제성 신호 전달의 타입별 특성 규명
- 시상 신경세포의 억제성 신호를 Phasic inhibition과 Tonic inhibition으로 분리 측정
- 시상 신경세포의 Phasic inhibition과 Tonic inhibition의 특성 분석
(2) 시상 글리아 전달 물질에 따른 시상 신경세포의 전기적 활성변화 연구
- 시상 신경세포의 시냅스 외로 유출된 GABA에 의하여 tonic inhibition이 발생한다는 기존의 가설 이외의 다른 기전이 있음을 확인
- 시상 글리아세포의 BEST1 채널을 통하여 방출되는 GABA에 의하여 신경세포의 tonic inhibition이 발생됨을 증명
(3) 글리아세포의 신호 전달물질 방출의 분자 기전 연구
- 시상 글리아세포의 GABA 분해 효소의 활성은 tonic inhibition에 영향을 주지 않음
- 시상 글리아세포 내 GABA 합성 효소인 DAO에 의하여 Putrescine이 GABA로 합성되며, 합성된 GABA가 시냅스 외로 유출되면서 tonic inhibition이 발생함을 확인
(4) 억제성 신호전달 타입에 따른 시상-대뇌피질 회로 조절
- 시상 내 Excitation/inhibition imbalance에 의한 시상-대뇌피질 회로의 변화 측정
(5) 시상 내 글리아세포로부터 전달물질 방출에 따른 각성상태 변화 연구
- Tonic inhibition의 감소로 인한 병적인 무의식 상태인 압상스 간질 저해
- 시상 신경세포의 tonic inhibition이 수면 패턴에는 변화를 유도하지 않음을 확인

연구결과의 활용계획
1. 각성-무의식 상태 전환의 원리를 밝힘으로써 뇌과학분야에 기여
2. 글리아 세포의 가바 방출 기작을 밝힘으로써 억제성 신호를 선택적 조작할 수 있는 타겟을 발굴함
3. 비정상적 각성-무의식 상태 전환의 이해는 정상적인 각성 조절에는 영향을 주지 않고 각성조절 장애를 치료할 수 있는 타겟 발굴에 큰 기여
4. 신약 개발은 경제적 이익 창출 규모가 매우 큰 산업으로 이어짐
5. 각성 상태의 조절 이상은 대형사고의 원인이 되는 경우가 많아 사회적 비용이 발생으로 이어지므로 각성 조절의 신경과학적 이해는 사회적, 경제적 파급효과가 매우 큼

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
We aimed to understand how the activity of thalamocortical neurons is regulated in vitro, ex vivo, and in vivo. The specific aims are as follows:
(1) to investigate the properties of inhibitory inputs to regulate the activity of thalamocortical neurons
(2) to investigate th

Purpose&contents
We aimed to understand how the activity of thalamocortical neurons is regulated in vitro, ex vivo, and in vivo. The specific aims are as follows:
(1) to investigate the properties of inhibitory inputs to regulate the activity of thalamocortical neurons
(2) to investigate the change in the activity of thalamocortical neurons by gliotransmitters from thalamic glia cells
(3) to investigate the mechanism of GABA release from glia
(4) to investigate the regulation of thalamo-cortical circuit by inhibitory inputs
(5) to investigate the control of vigilance state by gliotramitters from thalamic glia

Result
(1) The properties of inhibitory inputs to regulate the activity of thalamocortical neurons
- classified inhibitory inputs to thalamocortical neurons into two groups, phasic inhibition and tonic inhibition
- analyzed the properties of phasic inhibition and tonic inhibition in thalamocortical neurons
(2) The change in the activity of thalamocortical neurons by gliotransmitters from thalamic glia cells
- suggested that tonic inhibition be generated by GABA spillover from synapse as well as other mechanism
- confirmed that tonic inhibition in thalamocortical neurons was generated by GABA release through BEST1 channels from thalamic glia cells
(3) The mechanism of GABA release from glia
- certified that GABA synthesized by DAO enzyme was released from thalamic glia cells to extra-synapse and generated tonic inhibition in thalamocortical neurons
(4) The regulation of thalamo-cortical circuit by inhibitory inputs
- recorded the changes of thalamo-cortical circuit by excitation/inhibition imbalance in thalamus
(5) The control of vigilance state by gliotramitters from thalamic glia
- confirmed that the reduction of tonic inhibition inhibited the incidence of absence seizure

Expected Contribution
1. provide novel insight to the vigilance state control
2. provide a novel target to control the inhibitory input onto thalamocortical neurons
3. provide a novel target to selectively treat the pathological transition of vigilance state
4. contibute to pharmacological industry
5. conribute to reduce the social costs by decreasing the accidents caused by failure to control the normal vigilance state

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 목적 ... 6
• 나. 연구개발의 필요성 및 중요성 ... 8
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 14
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 27
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 29
• 8. 참고문헌 ... 29
• 9. 연구성과 ... 30
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 38
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 38
• 12. 기타사항 ... 40
• [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 41
• 끝페이지 ... 49