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  • 한국과학기술정보연구원(KISTI) 서울분원 대회의실(별관 3층)
  • 2024년 07월 03일(수) 13:30
 

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순막조건화에서의 적핵과 소뇌 중간핵의 기능

Functions of Red Nucleus, Cerebellar Interpositus Nucleus in the Classical Conditioning of the Rabbit's Nictitating Membrane Response

한국심리학회지: 인지 및 생물 / The Korean Journal of Cognitive and Biological Psychology, (P)1226-9654; (E)2733-466X
1991, v.3, pp.65-82
김현택 (고려대학교 심리학과)
최준식 (고려대학교 심리학과)
김기석 (고려대학교 심리학과)
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초록

토끼 순막조건화에 관여하는 뇌간과 소뇌의 구조물들의 기능을 검토하고자 뇌간의 대표적 운동핵인 적핵과 소뇌의 심부핵 중 하나인 중간핵을 연구대상으로 선정하였다. 실험 1에서는 조건자극으로 400msec동안의 정현파 청각자극을 제시하고 무조건자극으로는 뇌간의 운동핵이며 순막반응의 출력핵이라고 알려진 적핵에 자극용 전극을 삽입하여 전기자극을 가함과 동시에 각막 공기분사를 복합적으로 제시하면서 전형적인 지연조건화를 시켰다. 그리고 소거시에는 조건자극과 함께 적핵전기자극만을 제시하였다. 이와함께 조건반응의 신경적 가소성 형성의 후보구조물로 알려진 중간핵에 기록용 전극을 삽입하여 조건화동안의 중간핵 뉴런들의 다단위 활동을 기록하였다. 실험 결과 적핵자극은 조건화의 습득과 소거에 유의미한 영향을 미치지 못하였다. 따라서 적핵은 순막조건화에서는 단순운동 출력핵임을 확인하였다. 그와 함께 소뇌 중간핵에서의 다단위활동의 기록은 이 핵이 조건반응이 형성되는 가소성구조물 또는 그 출력을 받는 구조물임을 입증해 주었다. 실험 2에서는 조건자극 및 무조건자극복합은 실험 1과 동일하게 하였다. 단지 소뇌 중간핵에 자극전극을 삽입하여 전기자극을 가하면서 조건화를 시킨 점만 다를 뿐이다. 결과를 보면 중간핵을 자극하면 순막조건화의 습득에서 유의미한 지체를 보였고 소거에서 유의미한 촉진을 보였다. 이는 중간핵이 조건반응의 형성 및 해제에 중요한 역할을 하는 구조물임을 시사하는 것이다.

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Abstract

The red nucleus and the cerebellar interpositus nucleus were successively investigated in terms of multiple plastic structures mediating the classical conditioning of the rabbit`s nictitating membrane response (NMR). In experiment 1, monopolar tungsten stimulating electrodes and low-impedance monopolar tungsten recording microelectrodes were chronically implanted into the red nucleus and the interpositus nucleus respectively. All animals were trained with delay conditioning paradigm. In order to investigate any involvment of the red nucleus in the conditioning of NMR, animals of the experimental group were trained with the tone conditioned stimulus (CS) (400msec, 1kHz, 85dB, sine wave) and unconditioned stimulus (US) consisted of the electrical stimulation of the red nucleus (100msec, 400Hz, pulse width 0.1msec, 60~150&#x3382;) and simultaneous corneal airpuff(100msec, 100g/cm<sup>2</sup>) in the five aquisition sessions. In two successive extinction sessions, the animals were trained with the tone CS and the electrical stimulation US of the red nucleus alone. Animals of the control group were trained with the tone CS and the corneal airpuff US in the same aquisition sessions and with the tone CS alone in the same extinction sessions. Results showed that the electrical stimulation US of the red nucleus neither facillitates the learning rate in the aquistion stage nor maintains the conditioned response(CR) in the extinction stage. It may be concluded that the red nucleus is a mere output structure and is not an essential one in the neural network mediating the conditioning of NMR. Multiple unit activity(MUA) recorded from the cerebellar interpositus nucleus was processed to 16msec-bin histogram and the NMR was averaged in each session. The averaged NMR was highly correlated with the histogram and the histogram of MUA preceded the averaged NMR. This supports the previous reports that the cerebellar interpositus nucleus may be the neural substrate of the conditioning of NMR. In experiment 2, stimulating electrodes and recording microelectrodes were chronically implanted into the cerebellar interpositus nucleus and the red nucleus respectively. All training methods were identical with the experiment 1, except for exchanging the stimulating target structure for the recording one. Results showed that the electrical stimulation US of the cerebellar interpositus nucleus severely retarded the aqusition of the CR. It is concluded that the cerebellar interpositus nucleus may be a structure of plasticity included in an essential neural network mediating the conditioning of NMR. Possible interpretations of the result, concerning the side effect of the electrical stimulation and the function of the inferior olive-cerebellar cortex-interpositus nucleus-inferior olive recurrent loop, are discussed.

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한국심리학회지: 인지 및 생물