Small animal brain functional MRI study using light stimulation

광자극을 이용한 소동물 뇌 fMRI 연구

  • Kim, Wook (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Park, Yong Sung (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Ko, In Ok (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Kang, Kyung Joon (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Kang, Joo Hyun (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Lim, Sang Moo (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science) ;
  • Woo, Sang-Keun (Division of RI-convergence Research, Korea Institute of Radiological and Medical Science)
  • 김욱 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 박용성 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 고인옥 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 강경준 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 강주현 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 임상무 (한국원자력의학원 RI 융합부) ;
  • 우상근 (한국원자력의학원 RI 융합부)
  • Published : 2016.07.12

Abstract

본 연구에서는 LED 광 자극이 뇌의 어느 영역을 자극하여 신경신호를 전달하는지에 관해서 관찰하고자 연구를 진행하였다. 광 자극에 의한 뇌 영역의 활성변화를 관찰하기 위하여 실험용 소동물과 영상장비인 9.4T MRI를 이용하여 연구를 수행 하였다. 실험용 소동물은 Balb/c 마우스를 이용하였으며 기능적 자기공명영상 획득 방법 중 하나인 에코평면영상 기법을 이용하여 뇌 영상을 획득 하였다. 획득한 영상을 바탕으로 뇌 영역의 자극 정도를 확인해보기 위해 영상처리기법인 재편성(realignment), 일치(co-registration), 표준화(normalization), 평활화(smoothing) 방법으로 영상을 전처리 하고, statistical parametric map (SPM12)을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 광자극이 소동물 뇌 영역 중 하나인 상구(Superior colliculus)영역과 대뇌의 시각피질 (visual cortex, V1) 영역에서 자극을 일으키는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords