인간 후각 편도체 소구역의 특성

구체적인 목표:

인간 편도체는 후각망울1-4에서 직접 단일 시냅스 입력을 받는다는 점에서 일차 후각 피질의 일부입니다. 이것은 후각 처리에서 편도체의 중요한 역할을 시사하지만, 인간 편도체에 대한 후각 입력의 해부학적 및 기능적 특성은 대부분 연구되지 않았습니다. 이 제안의 가장 중요한 목표는 인간의 후각 처리에서 편도체 하위 영역의 역할을 밝히는 것입니다.

후각 망울은 여러 피질 영역에 병렬로 돌출되며 각 영역은 후각 처리에서 고유한 역할을 하는 것으로 생각됩니다5-10. 편도체 내에서 몇 개의 별개의 하위 영역은 직접적인 단일 시냅스 전구 입력을 받아 뚜렷한 역할을 제안하지만 그들의 후각 기능은 완전히 이해되지 않습니다. 설치류 연구는 후각 유도 사회 및 접근/회피 행동에서 이러한 하위 영역에 대한 잠재적인 역할을 탐구하기 시작했으며, 최근 달성된 후외측 피질 편도체의 최초 기록과 함께 있습니다. 그러나 이러한 영역에 대한 우리의 이해는 아직 불완전합니다. 특히, 후각 편도체 하위 영역에 대한 대부분의 설치류 연구는 인간에게 부족한 보조 후각 시스템에 초점을 맞췄습니다. 또한, 대부분의 인간 연구는 후각 편도체 하위 영역을 별도로 고려하지 않았습니다. 대부분의 편도체 하위 영역이 후각 입력을 받지 않고 후각 처리에서 뚜렷한 역할을 할 가능성이 있기 때문에 이것은 중요한 고려 사항입니다. 이러한 역할은 하위 영역을 별도로 분석하지 않고는 이해할 수 없습니다. 따라서 후각에서 인간 편도체 하위 영역의 역할에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 중요한 것은 후각 편도체 소영역이 측두엽 간질의 주요 사망 원인인 SUDEP22-26과 관련이 있다는 것입니다. 따라서 이러한 영역의 해부학적 및 기능적 특성을 이해하는 것은 임상적으로도 중요합니다.

이 연구는 다면적이고 엄격한 접근 방식을 사용하여 인간의 후각 편도체 하위 영역을 연구할 것입니다. 그것은 전문화된 고해상도 확산 가중 이미징, 고해상도 편도체 표적 fMRI, 인간 편도체의 드문 직접 전기 자극(순전히 임상적으로 처방됨) 및 인간 정신물리학을 결합하며, 각각 다른 질문을 해결하는 데 적합합니다.

목표 1: 인간 편도체의 일차 후각 피질 영역을 해부학적 및 기능적으로 특성화합니다. 이 목표를 위한 실험은 해부학적 및 기능적 수준에서 인간의 기본 후각 편도체 하위 영역을 신중하게 특성화합니다. 실험 1A는 특화된 확산 가중 이미징을 사용하여 편도체 하위 영역으로 투사되는 후각로를 국소화합니다. 실험 1B는 휴식 fMRI 및 k-평균 클러스터링 알고리즘을 사용하여 별개의 전체 뇌 기능 연결 프로필을 기반으로 편도체 하위 영역을 분류하고 특성화합니다. 실험 1C는 이벤트 관련 fMRI를 사용하여 편도체의 냄새 반응 하위 영역을 기능적으로 국소화합니다. 가설은 편도체의 내측, 피질 및 periamygdaloid 하위 영역이 후각 망울과의 구조적 연결성, 다른 하위 영역에 비해 향상된 냄새 반응성 및 뚜렷한 전뇌 기능적 연결성 프로필을 나타낼 것이라는 것입니다.

목표 2: 별개의 편도체 하위 영역의 활동이 뚜렷한 후각 행동을 반영한다는 가설을 테스트합니다. 이 목표를 위한 실험은 fMRI에서 파생된 앙상블 패턴과 시계열을 사용하여 편도체 하위 영역에 대한 고유한 후각 역할을 탐색하고 전체 편도체의 우수한 공간 해상도와 동시 적용 범위를 탐색합니다. fMRI 앙상블 패턴의 사용은 편도체를 포함한 후각 피질 영역이 코딩분배 모드를 사용하기 때문에 이상적입니다. 실험 2A는 fMRI를 사용하여 모든 편도체 하위 영역의 활동을 측정하는 동시에 생태학적으로 관련된 다양한 맥락(사회적, 공간적, 음식)에서 동일한 냄새를 나타낼 것입니다. 실험 2B는 fMRI를 사용하여 편도체 fMRI 패턴과 후각 접근/회피 행동 사이의 상관관계를 조사합니다. 가설은 설치류에서 내측 편도체의 활동이 후각 유도 사회적 지각 결정을 반영하고 대뇌 피질 편도체 활동이 후각 유도 접근/회피 행동을 반영한다는 것입니다.

목표 3: 뚜렷한 후각 행동에서 후각 편도체 하위 영역의 필요성을 평가합니다. 목표 2에서 위에서 설명한 뚜렷한 후각 행동에서 후각 편도체 하위 영역의 필요성을 평가하기 위해 실험 3은 두개내 전기생리학 방법을 사용하여 Aim에서 후각 작업 중에 인간 후각 편도체 하위 영역에서 직접 전기 자극을 기록하고 전기 자극을 전달합니다. 2. 자극은 임상 프로토콜에서 벗어나지 않으며 임상의에 의해서만 수행됩니다. 이 방법은 신경 활동의 직접적인 기록을 제공하고 신경 활동의 중단을 허용하여 특정 행동에 대한 특정 영역의 필요성을 테스트합니다. 가설은 대뇌 피질 편도체의 진동 활동이 중단되면 후각 접근/회피 행동이 중단되는 반면 내측 편도체의 진동 활동 중단은 후각적 사회적 지각 결정을 중단한다는 것입니다.