초록 ▼

□ 연구개요
● 본 연구는 dHP에서 mPFC로 연결된 신경회로 (dHP → mPFC)가 동물의 감정행동, 특히 mood (long-lasting emotional state) 관련 행동을 조절함을 기본 가설로 하여
● dHP → mPFC 신경연결의 물리적 특성과 시냅스 수준의 신경생리학적 특성 이해에 기반하여 dHP → mPFC 제어에 의한 mood-related behavior 변형에 대해 분석하였음

□ 연구 목표대비 연구결과
최종목표: 배측 해마(dorsal hippocampus, dHP)와 내측

□ 연구개요
● 본 연구는 dHP에서 mPFC로 연결된 신경회로 (dHP → mPFC)가 동물의 감정행동, 특히 mood (long-lasting emotional state) 관련 행동을 조절함을 기본 가설로 하여
● dHP → mPFC 신경연결의 물리적 특성과 시냅스 수준의 신경생리학적 특성 이해에 기반하여 dHP → mPFC 제어에 의한 mood-related behavior 변형에 대해 분석하였음

□ 연구 목표대비 연구결과
최종목표: 배측 해마(dorsal hippocampus, dHP)와 내측 전전두 피질(medial prefrontal cortex, mPFC) 신경연결의 신경생리학적 특성분석에 기반한 감정행동 (mood-related behavior) 조절 양상과 기전 규명

연차별 연구목표 및 결과
● 1차년도: dHP → mPFC 신경연결의 물리적 특성 분석과 신경회로 제어에 의한 감정행동 조절 분석: transneuronal tracing을 통해 dHP의 축삭이 mFPC 신경세포에 직접적인 신경연결을 하고 있음을 확인하였음. dHP 축삭은 mPFC의 흥분성 및 억제성 신경세포에 모두 시냅스 연결을 하고 있음. dHP 축삭에 연결된 mPFC 신경세포의 활성화는 실험동물에 항우울 행동을 유도함을 확인
● 2차년도: dHP에 의한 mPFC 신경활성 조절의 신경생리학적 기전 규명: dHP는 mPFC에 흥분성 신경전달을 하며, 단일 시냅스를 통해 AMPAR, NMDAR을 활성화함을 확인. 광유전학 자극을 통한 dHP 활성 증가는 mPFC 신경세포를 활성화함을 c-Fos 염색을 통해 확인. optogenetics-fiberphotometry를 통해 dHP 활성화는 mPFC 흥분성 신경세포를 활성화함을 in vivo에서 확인하였음
● 3차년도: 외적 요인에 의한 dHP-mPFC 신경회로의 활성 교란 및 항상성 회복 기전 규명: 예측불가능한 가벼운 만성 스트레스는 dHP-mPFC 신경연결을 감소시킴을 확인. 항우울 약물인 ketamine은 dHP을 활성화함을 c-Fos 염색과 eEF2 탈인산화를 통해 확인하였으며, BDNF 발현을 증가시킴. Gabrg2 knockdown과 chemogenetics를 통한 억제성 신경세포 활성 제어를 통해 케타민이 억제성 신경세포의 활성을 저하하는 상태를 모사하였으며, 이에 따른 절망-자포자기 행동 변화를 확인하였음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● dHP와 mPFC 신경연결의 특성에 대한 신경생리학적 이해가 가능
● dHP → mPFC 신경연결에 의한 mood 조절의 원리를 시냅스 및 세포 수준에서 규명 가능
● 인지적 절망과 감정적 절망을 조절하는 신경회로의 정체와 작동원리에 대한 새로운 이해를 가능
● 스트레스 및 항우울제가 dHP-mPFC를 변형하는 원리 규명을 통해 우울증의 병인기전과 항우울제의 작용에 대한 이해가 가능
● 신경회로 조절기술을 활용한 질환치료 전략 수립이 가능

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 연구가설 ... 4
• 3) 연구 목표 ... 5
• 4) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차년도 ... 6
• 2) 2차년도 ... 7
• 3) 3차년도 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 19
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 자체점검표 ... 20
• 7. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 22
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 36