酒精이 白鼠의 短期記憶에 미치는 影響

• 영문명: Effect of Ethanol on Short-term Memory in Rats：A Mechanism of Alcoholic Dementia
• 발행기관: 대한노인정신의학회
• 저자명: 田珍淑(Jin-Sook Cheon)
• 간행물 정보: 『노인정신의학』노인정신의학 제1권 제1호, 81~95쪽, 전체 15쪽
• 주제분류: 의약학 > 정신과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1997.06.30

국문 초록

주정의 만성적이고도 과다한 사용은 경미한 뇌손상을 초래하여 정신과정의 지연 및 추상적 사고장애를 포함하는 여러 기질성 정신장애를 일으키며, 또한 학습과 최근 기억의 장애를 초래한다고 알려졌다. 이러한 현상은 영양결핍에 의한다는 학설도 있으나, 이보다는 주정의 직접적인 신경독작용에 의해 전준두피질 또는 이와 관련된 피질하 구조물의 경미한 뇌병변에 기인된다는 학설이 더욱 지지받고 있다. 본 연구에서 주정투여가 단기기억에 어떠한 변화를 초래하며, 이는 뇌의 조직적 변화와 일치하는지, 또한 이러한 병변이 관계된 신경전달물질의 효현제나 길항제에 어떠한 반응을 보이는지 규명해 보고자 한다. 실험 1에서 체중 400∼500 gm 내외인 노령의 Sprague-Dawley 흰쥐 10마리, 실험 2 및 실험 3에서 체중 200∼300 gm 내외의 성인 Sprague-Dawley 수컷 45마리, 전체 55마리가 실험에 사용되었다. 실험 1에서 정상노화된 흰쥐 10마리에 대해 T-미로검사를 시행하고, 이를 5마리씩 두구으로 나누어 한 군은 atropine 투여 30분, 60분, 120분 후에 T-미로검사를 시행하고 나머지 한 군은 대조군으로 정하였으며, 행동시험이 끝난 후 phosphate buffered 10% formaldehyde 용액으로 심장내관류하여 뇌조직을 적출하고 H & E 염색을 하여 전전두피질 및 해마의 세포수를 측정하였다. 실험 2에서 정상 성인 흰쥐 10마리에 대해 T-미로검사를 시행하고 이를 5마리씩 양분하여 한군은 식수를, 나머지 한군은 14% ethanol을 상음시킨 후 매주마다 반복해서 T-미로검사를 시행하고 4주째 동일한 방법으로 조직검사를 시행하였다. 실험 3에서 35마리의 흰쥐에게 주정투여전 T-미로검사를 시행하고 이를 5마리씩 구분해서 매 2일마다 1군은 생리식염수, 2군은 fluoxetine, bromocriptine, bethacholine, nimodipine, clonidine, ketamine을 근육주사하고 매주마다 T-미로검사를 반복하고 4주째 동일한 방법으로 희생시켜 조직검사를 시행하였다. 1) 노령의 흰쥐에서 atropine 투여군은 atropine 투여 120분후 시행한 T-미로검사의 수행시간이 지연되는 경향을 보였으나 정상노화 대조군에 비해 통게적으로 유의한 수준의 차이를 보이지는 않았다. 2) 주정투여군은 주정비투여군에 비해서 T-미로검사 수행시간이 지연되는 경향을 보였고, 이는 특히 3주째에 현저하였으나 통계적 유의성은 없었다. 그러나 조직학적 검사에서는 CA1, CA3, 치상회, 전전두피질의 세포수가 주정투여군에서 주정비투여군 보다 유의하게 감소되었다(p<0.05). 3) 통계적으로 유의하지는 않았으나, 약물투여한 1주째 fluoxetine 투여군 및 ketamine 투여군에서 대조군에 비해 T-미로검사 수행시간이 약간 단축되고, 2주째 fluoxetine 투여군, ketamine 투여군, bromocriptine 투여군 및 nimodipine 투여군에서 T-미로검사 수행시간이 약간 단축되는 경향을 보이다가, 3주째 이르러서는 모든 약물에 T-미로검사 수행시간이 단축되었으나, 4주되면서 fluoxetine, clonidine, bethacholine을 제외하고는 다시 T-미로검사 수행시간이 지연되는 경향을 보였다. 그러나 4주째 시행한 조직학적 검사에서는 CA1의 세포수는 bromocriptine 투여군(p<0.05)과 bethacholine 투여군(p<0.01)에서 대조군(주정상음하면서 생리식염수주사군)보다 유의하게 증가되었으며, CA3 및 치상회에서는 bethacholine 투여군 및 clonidine 투여군에서 세포수가 통계적으로 유의하게 증가되었다(p<0.05). 전전두피질에서는 bethacholine 투여군에서만 세포수가 유의하게 증가되었다(p<0.005). 4) 주정투여군, 정상노화군 및 atropine 투여군 간에 T-미로검사 수행시간에 유의한 차이는 없었으며, 조직검사상 전전두피질에 세포수는 주정투여군과 정상노화군 주정투여군과 atropine 투여군 간에 유의한 차이가 없었고, 정상노화군과 atropine 투여군 간에는 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 행동검사상에서는 세군 간에 유의한 상관성이 보이지 않았으나, 조직검사상 전전두피질 세포수에서 주정투여군과 atropine 투여군(r＝0.977, p<0.001), 주정투여군과 정상노화군(r＝0.448, p<0.05) 간에 유의한 상관성이 있었다. 주정으로 인한 단기기억장애가 기능상으로는 통계적으로 유의한 수준의 변화를 보이지 않을지라도, 조직학적으로는 해마와 전전두피질에 통계적으로 유의한 신경세포의 감소를 초래하므로, 준임상예에서도 이러한 문제의 위험성을 간과하지 않아야 한다. 본 실험에서의 약물반응은 특히 cholinergic 기전이 공통된 주요 병변임을 보여주며, 그 밖에 adrenergic 및 dopaminergic 기전도 병태생리에 깊이 관여될 가능성을 시사한다. 또한 병적 노화과정이 중요한 기전일 가능성도 배제할 수가 없다.

영문 초록

Chronic and excessive alcohol consumption produces a subtle brain damage, which induces such organic mental disorders as delayed mental processes, abstract thinking impairment, and disturbances in learning and recent memory loss. These phenomena had been known to be caused by malnutrition. However, recent researches showed that it could be caused by mild brain lesions by direct neurotoxic effect of alcohol on the prefrontal cortex, or its related subcortical structures. This study was tried to evaluate the effect of alcohol on the short-term memory function, to compare with the histological changes, and to find out responses to the agonists and antagonists of possibly related neurotransmitters. For experiment 1, 10 aged male Sprague-Dawley rats weighed about 400-500 gm were used. 45 younger adult male Sprague-Dawley rats weighed about 200-300 gm were used for experiment 2 and 3. Therefore, 55 rats were totally used. In experiment 1, T-maze test with 10 nomal aged rats were done first, and then it was divided into 5 atropine-administered group and 5 control group. For the atropine-administered group, T-maze test was repeated on every 30, 60, 120 minute after the atropine injection. After the completion, of behavioral tests, the rats were sacrificed by the intracardiac perfusion with phosphate buffered 10% formaldehyde solution, and the brain specimen was stained with hematoxylin-eosin to count cells in the prefrontal cortex and the hippocampus. In experiment 2, T-maze test with 10 normal younger adult rats were done first, and then it was dividied into five 14% (v/v) ethanol administered group and 5 control group raised with tap water. T-maze test was repeated on every week for a month. After the completion of behavioral tests on the 4th week, histology was done by the same procedure. In experiment 3, Tmaze test with 35 normal younger adult rats were done first, and then it was divided into seven groups with five rats each other. 14% (v/v) ethanol was administered ad libitum. In addition, normal saline, fluoxetine, bromocriptine, bethacholine, nimodipine, clonidine, and ketamine were intramuscularly injected on every other day. T-maze test was repeated on every week for a month. After the completion of behavioral tests on the 4th week, histology was done by the same procedure. 1) The reaction time of T-maze test was more delayed on 120 minutes after atropine injection in atropine-administered rats than those in normal aged rats without statistical significance. 2) The reaction time of T-maze test was more delayed in ethanol-treated rats, especially most prominent on the 3rd week, than those in normal younger adult rats without statistical significance. However, cell numbers in the CA1, CA3, dentate gyrus and the prefrontal cortex were significantly reduced in ethanol-treated rats on histology (p<0.05). 3) The reaction time of T-maze test was more shortened in fluoxetine and ketamine-treated rats on the 1st week without statistical significance. It was rather shortened in fluoxetine, ketamine, bromocriptine and nimodipine-treated rats without statistical significance on the 2nd week. On the 3rd week, the reaction time of T-maze test was shortened in every drug-treated rats. It returned to be delayed in all but fluoxetine, clonidine and bethacholine-treated rats on the 4th week without statistical significance. However, cell numbers in the CA1 were significantly increased in bromocriptine-treated rats (p<0.05) and in bethacholine-treated rats (p<0.01). In the CA3 and the dentate gyrus, cell numbers in bethacholine and clonidine-treated rats were significantly increased (p<0.05 respectively). In the prefrontal cortex, cell numbers in bethacholine-treated rats were significantly increased (p<0.005) on histology.

목차

서 론

대상 및 방법

결 과

고 찰

키워드

단기기억 T-미로검사 해마 전전두피질 콜린계 카테콜아민계 병적 노화 Short-term memory T-maze Hippocampus Prefrontal cortex Cholinergic Catecholaminergic Pathological aging