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남성 메스암페타민 사용자의 회색질 부피 변화

Title
남성 메스암페타민 사용자의 회색질 부피 변화
Other Titles
Gray matter volume change in male methamphetamine users : a voxel-based morphometry study
Authors
손지희
Issue Date
2016
Department/Major
대학원 약학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
류인균
Abstract
Introduction: Methamphetamine use has many harmful effects on physical health and even small dose of methamphetamine consumption can cause addiction. Additionally, there have been many reports of severe structural and functional deficits in the brain with chronic methamphetamine abuse. Since there are only a few structural neuroimaging studies of methamphetamine use compared to functional studies, this study investigated the effect of methamphetamine use on gray matter volume (GMV) by using voxel-based morphometry (VBM). Method: We acquired high-resolution T1-weighted structural magnetic resonance imaging data from 28 male methamphetamine users and 16 male controls. In order to investigate GMV alterations between methamphetamine users and controls, VBM method using regions of interest (ROIs) and study specific template was conducted for the optimized GMV analysis. Statistical analysis was done by using generalized linear model and corrections. Multiple comparisons were performed by a random permutation test based on threshold-free cluster enhancement. As a result of correction, clustered voxels were calculated at the 0.05 alpha level of statistical significance. Results: An independent t-test revealed that there were no significant differences in demographic variables between the two groups except for the years of education (t-test, t = 2.3, df = 41, p = 0.03). The VBM analysis of ROIs revealed that the methamphetamine user group had significantly decreased GMV than the control group in three clusters. We found decreased GMV in the left middle frontal cortex (cluster size = 4376 mm³, 547 voxels; maximum t value = 4.60; MNI coordinated at t maxima: x = -40, y = 56, z = 14; corrected p < 0.05), right middle frontal cortex (cluster size = 1584 mm³, 198 voxels; maximum t value = 4.25; MNI coordinated at t maxima: x = 34, y = 48, z = 30; corrected p < 0.05) and right superior frontal cortex (cluster size = 1072 mm³, 134 voxels; maximum t value = 3.46; MNI coordinated at t maxima: x = 30, y = 62, z = 16; corrected p < 0.05). On the other hand, there was no significant correlation between GMV and clinical information within the methamphetamine user group. Conclusion: Our preliminary findings indicate methamphetamine use-related structural abnormalities in the dorsolateral prefrontal cortex which plays a crucial role in executive function, working memory, decision making and higher cognitive functions. According to previous studies, decreased GMV may have been induced by the neurotoxicity of methamphetamine. In conclusion, the present results suggest that the use of methamphetamine is linked to the gray matter structural abnormalities and may also support the mechanism of the various brain dysfunction due to methamphetamine-induced neurotoxic effects.;서론: 메스암페타민의 사용은 인체에 유해하고, 단기간 사용시에도 남용 및 의존으로 이어질 수 있다. 메스암페타민의 지속적 사용은 뇌에 심각한 구조적·기능적 손상을 초래할 수 있다는 연구결과가 지속적으로 보고되고 있으나, 그 중 구조적 손상에 대한 연구는 상대적으로 적은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 복셀기반 형태분석법(voxel-based morphometry, VBM)을 이용하여 메스암페타민 남성 사용자와 정상대조군의 회색질의 구조적 차이를 분석하여 비교하고, 메스암페타민 사용에 따른 임상 변인과 메스암페타민 사용자의 구조적 이상 소견 분석 결과와의 상관관계를 규명해 보고자 한다. 방법: 메스암페타민 남성 사용자 28명과 남성 정상대조군 16명을 대상으로 자기공명뇌영상을 획득하여 복셀기반 형태분석을 시행하였다. 본 연구에서는 회색질 부위에서 나타나는 구조적 변이를 면밀하게 관찰하기 위해, 연구 대상자 중 22명의 뇌영상을 바탕으로 본 연구에 특화된 형판을 만들고 관심 영역(region of interest, ROI)의 회색질 부피 차이를 분석하였다. 일반선형모형(generalized linear model, GLM)으로 통계 분석을 진행하였고, 다중 비교 보정(corrections for multiple comparisons)을 위해 TFCE (threshold-free cluster enhancement)에 기반한 임의순열검정(random permutation test) 방법을 통해 교정된 p value가 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의하다고 정의하고 그에 해당하는 군집 복셀(clustered voxel)의 크기를 확인하였다. 결과: 회색질 관심 영역에 대한 양 군의 복셀기반 형태분석 결과, 메스암페타민 사용군에서 정상대조군에 비해 좌측 중앙전두피질(크기 = 4376 mm³, 547개 복셀; 최대 t값 = 4.60; MNI 좌표 x = -40, y = 56, z = 14; corrected p < 0.05), 우측 중앙전두피질(크기 = 1584 mm³, 198개 복셀; 최대 t값 = 4.25; MNI 좌표 x = 34, y = 48, z = 30; corrected p < 0.05), 우측 상전두피질(크기 = 1072 mm³, 134개 복셀; 최대 t값 = 3.46; MNI 좌표 x = 30, y = 62, z = 16; corrected p < 0.05) 총 세 개의 군집에서 유의한 회색질 부피 감소가 관찰되었다. 한편, 메스암페타민 사용군에서 관심 뇌 영역 복셀의 부피값과 메스암페타민 사용에 따른 임상 변인간의 피어슨 상관관계분석에서는 유의한 결과가 나타나지 않았다. 결론: 메스암페타민 사용군에서 정상대조군에 비해 실행기능(executive function), 작업기억(working memory), 의사결정(decision making) 등의 고위 인지기능을 담당하는 것으로 알려진 배외측전전두엽(dorsolateral prefrontal) 영역에서 구조적 이상이 관찰되었다. 이러한 회색질의 부피 변이는 선행 연구에서 밝혀진 바 있는 메스암페타민의 신경독성 작용으로 인한 것으로 볼 수 있다. 따라서 본 연구 결과는 메스암페타민 사용으로 인한 회색질의 구조적 이상을 보여줄 뿐만 아니라 메스암페타민의 신경독성 작용으로 나타나는 여러 기능 장애와 관련한 뇌 기전을 설명하는 근거로 활용될 수 있을 것이다.
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일반대학원 > 약학과 > Theses_Master
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