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TRPM5 유전자 제거 마우스에서 맛과 칼로리 요소가 동물의 식이행동 조절에 관여하는 음식의 보상성 결정에 미치는 영향

Other Titles
 Effects of Taste and Caloric Values on the Food Reward Properties Regulating Appetitive Behavior in the TRPM5 knock-out mouse model 
Authors
 강신원 
College
 College of Medicine (의과대학) 
Department
 의과학 
Degree
석사
Issue Date
2020
Abstract
식이행동(appetitive behavior)은 동물의 생존과 직결된 중요한 활동으로 이전부터 이와 관련된 연구들은 현대사회에 만연한 대사질환을 예방하고 치료하는 연구에 있어 그 중요성을 인정받아왔다. 식이행동의 조절은 뇌의 보상체계와 밀접한 관련이 있다. 식이보상체계에서 동물이 섭취한 음식은 일종의 보상으로 인지되며, 음식이 가진 보상성은 동물로 하여금 식이행동을 지속하도록 유도한다. 이를 기반으로 동물의 식이행동이 형성되며, 음식으로부터 받아들이는 쾌락적 가치와 대사적 가치는 음식이 가진 맛(taste)과 칼로리(calorie)로 대변할 수 있다. 이전까지의 연구에서는 맛과 칼로리를 받아들이는 독립적인 인지과정과 신경 회로를 밝혀내는 것에 중점을 두었다. 그러나 맛과 칼로리 요소를 받아들이는 신경회로들이 뇌의 보상체계 안에서 해부학적, 기능적으로 중첩되어 있음이 밝혀지면서, 실질적인 식이행동 평가를 위해서 맛과 칼로리 두 요소의 분리뿐만이 아니라 상호작용을 모두 반영할 수 있는 식이행동 평가 체계가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 음식이 가진 맛과 칼로리 요소의 분리와 통합을 모두 반영하는 식이행동 평가체계를 만들고, 이를 기반으로 동물의 식이행동을 비교, 분석 하였다. 동물의 식이행동 평가에는 평가지표가 잘 정립되어 있는 터치스크린 행동평가 시스템을 사용하였다. 이를 통해 기존의 연구에서 보여주지 못했던 정상(wild type) 마우스와 맛 감각 인지능력이 결여된 TRPM5 유전자 제거(TRPM5 knock-out; TRPM5 KO) 마우스의 식이행동 평가지표의 직접적인 비교가 가능하였다. 동물이 식이보상을 처음 접하고 이에 대한 보상가치를 부여하는 조작적 조건화 훈련 단계에서는 TRPM5 KO 마우스에게서 식이행동을 이끌어내기까지 정상 마우스에 비해 유의적으로 오랜 시간이 소요되었다. 이를 통해 맛 요소가 초반의 식이행동을 이끌어내는데 결정적인 역할을 하고 있음을 확인하였다. 이후 진행된 탐색 과제에서는 정상 마우스에서 맛 요소가 칼로리 요소와 함께 주어진 경우에 식이보상에 대해 높은 정적 강화 가치(positive reinforcing value)와 동기 수준(motivation)을 부여함을 확인하였다. 그러나 조작적 행동이 일정 수준 확립된 이후에는 TRPM5 KO 마우스에서 맛 요소가 제거된 상황임에도 음식이 가진 칼로리 요소에 의한 식이행동이 지속됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서는 맛과 칼로리 요소의 분리, 통합된 상황 속에서 동물의 식이행동 의사결정 양상을 살펴 볼 수 있는 행동 평가체계를 제시하였다. 이를 통해 동물이 초기의 식이보상에 대한 가치를 부여하는 단계에서 맛 요소는 식이행동의 유발 여부에 결정적인 역할을 하고 있으며, 식이행동을 얼마나 더 오래 유지할 것인가를 결정하는 단계에서는 맛 요소와 함께 칼로리 요소가 뒷받침 되었을 때 식이 행동이 더 오래 유지될 수 있음을 확인하였다. 이를 기반으로 향후 섭식 장애와 비만과 관련된 연구에 식이행동 평가 모델로 유용하게 활용될 것으로 기대한다.
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1. College of Medicine (의과대학) > Others (기타) > 2. Thesis
URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/181146
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