배측봉선핵
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1. 개요
배측봉선핵(Dorsal raphe nucleus, DRN)은 뇌간에 위치한 가장 큰 세로토닌성 핵으로, 전뇌에 세로토닌 신경 분포를 제공한다. 이 핵은 세로토닌성 뉴런과 물질 P를 공동 발현하는 세포, 카테콜아민 집단을 포함하며, 시냅스전신경세포의 5-HT1A 자가수용체가 풍부하여 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)의 항우울제 효과와 관련된다. DRN은 해마, 변연엽, 편도체로 세로토닌성 섬유를 투사하며, 기억 처리 조절에 관여한다. 연구를 통해 모르핀 금단 증상 완화, 기면병 발병 기전, 우울증 및 자살과의 연관성이 밝혀졌으며, 영장류에서 세포 수 증가의 특징을 보인다.
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- 세로토닌 - 솔기핵
솔기핵은 뇌간 중심부에 위치하며 척수, 뇌간, 고위 뇌 영역과 상호작용하며 세로토닌 분비를 통해 통증 조절, 수면-각성 주기 조절 등 중추 신경계에 영향을 미치는 세포 융기 형태의 해부학적 구조이다.
| 배측봉선핵 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 라틴어 이름 | nucleus raphes posterior, nucleus raphes dorsalis |
 | |
| 구성 요소 | 해당 없음 |
| 세부 사항 | |
| 일부 | 해당 없음 |
| 동맥 | 해당 없음 |
| 정맥 | 해당 없음 |
2. 해부학적 구조
세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 물질 P(Substance P)를 합성하는 세포 집단은 주둥이(rostral) 측면에서 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 함께 발현한다. 또한 주둥이 등줄에는 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]
등쪽 등줄 핵(배측봉선핵)은 시냅스전신경세포 세로토닌 5-HT1A 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 작용이 항우울제 효과의 지연을 담당한다는 연구 결과가 있다.[15]
영장류(인간 포함)의 배측봉선핵 측면에는 세포 수가 증가하는 것이 특징이다.
2. 1. 세로토닌성 신경 분포
등쪽 등줄은 전뇌에 세로토닌 신경 분포의 상당 부분을 제공하는 가장 큰 세로토닌성 핵이다.세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 물질 P(Substance P ,SP)를 합성하는 실질적인 세포 집단은 주둥이(rostral) 측면에서 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 공동 발현한다. 또한 주둥이 등줄에는 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]
등쪽 등줄 핵(배측봉선핵)은 시냅스전신경세포(pre-synaptic neuron) 세로토닌 5-HT1A(5-HT1A receptor) 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 (SSRI)의 작용이 항우울제 효과의 지연을 담당한다는 사실을 지지하는 연구결과가 있다.[15]
2. 2. 세포 구성
세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 물질 P(Substance P)를 합성하는 세포 집단은 주둥이(rostral) 측면에서 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 함께 발현한다. 또한 주둥이 등줄에는 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]등쪽 등줄 핵(배측봉선핵)은 시냅스전신경세포 세로토닌 5-HT1A 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 작용이 항우울제 효과의 지연을 담당한다는 연구 결과가 있다.[15]
2. 3. 영장류의 특징
영장류(인간 포함)의 배측봉선핵 측면에는 세포 수가 증가하는 것이 특징이다.3. 신경생리학적 기능
배측봉선핵(DRN)은 가장 큰 세로토닌성 핵이며, 전뇌에 세로토닌 신경 분포의 상당 부분을 제공한다.[14] 해마, 변연엽, 편도체로 세로토닌성 원심성 섬유를 보내 기억 처리 조절에 관여한다.[2]
3. 1. 세로토닌성 신경전달
등쪽 등줄(배측봉선핵)은 가장 큰 세로토닌성 핵이며 세로토닌 신경 분포의 상당 부분을 전뇌에 제공한다.세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 물질 P를 합성하는 실질적인 세포 집단은 주둥이(rostral) 측면에서 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P(Substance P ,SP)를 함께 발현한다. 또한 주둥이 등줄에는 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]
배측봉선핵에는 시냅스전신경세포(pre-synaptic neuron) 세로토닌 5-HT1A(5-HT1A receptor) 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 (SSRI)의 작용이 항우울제 효과의 지연을 담당한다는 사실을 지지하는 연구 결과가 있다.[15]
3. 2. 신경섬유 투사
등쪽 등줄(배측봉선핵)은 가장 큰 세로토닌성 핵이며, 세로토닌 신경 분포의 상당 부분을 전뇌에 제공한다.세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 물질 P를 합성하는 실질적인 세포 집단은 주둥이(rostral) 측면에서 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 공동 발현한다. 또한 주둥이 등줄에 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]
배측봉선핵은 시냅스전신경세포 세로토닌 5-HT1A 자가수용체가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 (SSRI)의 작용이 항우울제 효과의 지연을 담당한다는 사실을 지지하는 연구 결과가 있다.[15] 배측봉선핵(DRN)은 해마, 변연엽, 편도체로 세로토닌성 원심성 섬유를 보낸다. (이 원심성 섬유는 기억 처리 조절에 관여한다.)[2]
4. 연구 동향
배측봉선핵에 대한 연구는 다음과 같은 다양한 방면에서 이루어지고 있다.
- 모르핀 금단 증상 완화: 배측봉선핵은 모르핀 금단 현상에 관여하며, 이 부위에 전기 자극을 가하면 금단 증상이 완화될 수 있다는 연구 결과가 있다.[5] 그러나 이 연구는 전기 자극이 뇌의 다른 부위로 확산될 가능성을 완전히 통제하지 못했다는 한계가 있다.
- 기면병 발병 기전 연구: 배측봉선핵은 수면/각성 주기에 관여하며, 기면병 및 탈력발작과의 관련성이 연구되고 있다.[6] 배측봉선핵은 외측 시상하부, 청반, 유두체 핵으로 세로토닌, 노르에피네프린, 히스타민 등의 신경 전달 물질을 투사하며, 이들은 각성 상태와 수면 상태에 따라 활성도가 달라진다.
- 우울증 및 자살과의 연관성: 배측봉선핵은 솔기 등쪽 핵과 함께 우울증과 관련이 깊은 뇌 영역으로, 우울증 환자나 자살 사망자에게서 이 부위의 크기나 세포 밀도 변화가 관찰된다는 연구 결과가 있다.[7][8][9] 또한, 배측봉선핵의 5-HT1A 자가수용체는 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)의 작용 기전과 관련이 있을 수 있다.[15]
- 동물 모델 연구: 쥐를 대상으로 한 연구에서 배측봉선핵의 축삭이 편도체 등으로 투사된다는 사실이 밝혀졌다.[10][11][12] 배측봉선핵은 세로토닌, 물질 P, 카테콜아민 등을 합성하는 다양한 신경 세포를 포함하고 있다.[14]
4. 1. 모르핀 금단 증상 완화
배측봉선핵은 날록손 유도 모르핀 금단 현상에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 배측봉선핵에는 내인성 오피오이드 수용체가 존재하며, 상행 및 하행 조절기 역할을 하는 중심점이라는 것이 알려져 있다. Pourshanazari 등은 2000년 논문에서 배측봉선핵에 대한 전기 자극이 해당 봉선핵의 전기 자극을 통해 모르핀 금단 증상을 부분적으로 완화할 수 있음을 보였다.[5]이것은 흥미로운 결과이지만, 전기적 전하가 뇌간의 다른 부분으로 확산되는 것에 대한 통제는 제공되지 않았다. 전하가 큰 봉선핵으로 확산되어 쥐에게 진통 효과를 유발했을 가능성이 충분히 있다. 이러한 짧은 영역에서 전하의 확산과 큰 봉선핵과의 대체 연결이 매우 그럴듯하다는 것을 알고 있기 때문에, 이러한 결과는 의문시될 수 있다.
4. 2. 기면병 발병 기전 연구
Wu M.F. 외 연구진은 기면병과 관련하여 배측봉선핵을 연구했다. 봉선핵은 수면/각성 주기에 관여하는 것으로 알려져 있어 이는 논리적이다. 탈력발작은 주변 환경을 완전히 인지하면서도 모든 근육의 긴장이 소실되는 기면병의 증상이다. 이는 눈을 제외한 모든 근육의 긴장이 사라지는 REM 수면 중에 정상적으로 발생하는 현상이 분리된 것으로 여겨진다. 배측봉선핵은 외측 시상하부, 청반점, 유두체 핵으로 투사된다고 알려져 있다. 외측 시상하부로 투사되는 이 세 핵의 신경 전달 물질은 각각 세로토닌, 노르에피네프린, 히스타민이다. 이 신경 전달 물질들은 깨어 있을 때는 완전히 활성화되고, 비REM 수면 중에는 부분적으로 활성화되며, REM 수면 중에는 거의 활동하지 않는다. 교뇌에 병변이 있는 고양이의 경우, 정상적인 무긴장증이 나타나지 않으며 배측봉선핵은 정상적인 상황에서 활동이 중단되는 것과 반대로 완전히 활성화된다. 메페네신이라는 근육 이완제는 배측핵의 활동을 감소시키며, 카바콜 미세 주입(깨어 있는 동안 무긴장증 유발)도 같은 효과를 보인다.[6]4. 3. 우울증 및 자살과의 연관성
전뇌에 상당 부분의 세로토닌 신경 분포를 제공하는 가장 큰 세로토닌성 핵은 등쪽 등줄(배측봉선핵)이다.[14]배측봉선핵 전체에서 세로토닌성 뉴런이 발견되며, 이들은 다른 세포보다 큰 경향을 보인다. 주둥이(rostral) 측면에서는 물질 P(SP)를 합성하는 세포 집단이 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 공동 발현한다. 또한 주둥이 등줄에는 카테콜아민을 합성하는 뉴런 집단이 있으며, 이 세포들은 상대적으로 크다.[14]
배측봉선핵은 시냅스전신경세포 세로토닌 5-HT1A(5-HT1A receptor) 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 작용이 항우울제 효과 지연을 담당한다는 연구 결과가 있다.[15]
전두 솔기핵, 특히 솔기 등쪽 핵과 솔기 정중 핵은 오랫동안 우울증과 관련되어 왔다. 일부 연구에서는 우울증 환자에게서 솔기 등쪽 핵의 크기가 감소하고, 역설적으로 자살로 사망한 사람들에게서 세포 밀도가 증가하는 것으로 나타났다.[7][8][9]
4. 4. 동물 모델 연구
세로토닌 신경 분포의 상당 부분을 전뇌에 제공하는 가장 큰 세로토닌성 핵은 등쪽 등줄이다.[14] 세로토닌성 뉴런은 배측봉선핵 전체에서 발견되며 다른 세포보다 큰 경향이 있다. 주둥이(rostral) 측면에서는 물질 P(Substance P ,SP)를 합성하는 실질적인 세포 집단이 발견되며, 이들 중 다수는 세로토닌과 물질 P를 공동 발현한다. 또한 주둥이 등줄에 뉴런을 합성하는 카테콜아민 집단이 있으며, 이 세포는 상대적으로 큰 것으로 보인다.[14]등쪽 등줄 핵(배측봉선핵)은 시냅스전신경세포 세로토닌 5-HT1A(5-HT1A receptor) 자가수용체(autoreceptor)가 풍부하며, 이 부위의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 작용이 항우울제 효과 지연을 담당한다는 연구 결과가 있다.[15] 쥐의 배측봉선핵에서 나온 축삭의 10%가 편도체로 투사되는 것으로 나타났으며,[10] 중간 크기의 세포만이 꼬리[핵] 및 조가비[핵] 그리고 후각망울로 투사되는 것으로 보인다.[11][12]
참조
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논문
Organization of raphe-cortical projections in rat: a quantitative retrograde study
1984-12
[2]
서적
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Wiley-Blackwell
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Distribution, morphology and number of monoamine-synthesizing and substance P-containing neurons in the human dorsal raphe nucleus
[4]
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Neurobiological mechanisms involved in antidepressant therapies
1993-10
[5]
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Effects of Electrical Stimulation of Nucleus Raphe Dorsalis on initiation of morphine self-administration in rats
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Activity of dorsal raphe cells across the sleep–waking cycle and during cataplexy in narcoleptic dogs
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Serotonin 1A receptors, serotonin transporter binding and serotonin transporter mRNA expression in the brainstem of depressed suicide victims
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논문
A morphometric, immunohistochemical, and in situ hybridization study of the dorsal raphe nucleus in major depression, bipolar disorder, schizophrenia, and suicide
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논문
Serotonergic projections from the nucleus raphe dorsalis to the amygdala in the rat
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논문
The nucleus raphe dorsalis of the rat and its projection upon the caudatoputamen. A combined cytoarchitectonic, immunohistochemical and retrograde transport study
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Serotonergic modulation of odor input to the mammalian olfactory bulb
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