암묵기억과 외현기억 인출의 신경학적 기전: 기능적 자기공명영상법

강형근; 정광우; 서정진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강형근 (의과대학 진단방사선과학교실) 정광우 (의과대학 진단방사선과학교실, 전남대학교 의과학연구소) 서정진 (의과대학 진단방사선과학교실)

저널정보: 대한영상의학회 대한방사선의학회지 대한방사선의학회지 제48권 제3호

발행연도: 2003.1

수록면: 201 - 211 (11page)

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목적: 개념처리 수준에서의 암묵기억과 외현기억 인출과 관련된 대뇌 중추의 지도화를 기능적 자기공명영상법(fMRI)을 이용하여 획득하고 이를 통해 기억에 관한 신경학적 기전을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 오른손잡이 정상인 7명(평균 22세)을 대상으로 혈중의 산소 소모율 (Blood Oxygenation Level Dependence: BOLD)을 기반으로 한 기능적 자기공명영상법 (BOLD-fMRI)을 이용하였다. 대뇌피질을 활성화하기 위하여 먼저 두음절의 단어를 외우게 하고나서 개념처리수준에서 암묵 .외현기억 인출을 수행하게 하였다. 이때 사용한 패러다임은 30초의 휴식기와 30초의 활성기로 구성되어 있고 휴식기에서는 화면상에 십자모양 (+)을 집중하도록 하였고, 활성기 동안에는 단어를 8개씩 기억하도록 하면서 영상을 획득하였다. 이때, 전교련 (AC)과 후교련 (PC)연장선과 평행한 10개의 단면영상을 얻었으며, 활성화지도는 SPM99 프로그램을 이용하여 재구성하였다. 결과: 암묵과 외현기억 인출의 비교 실험에서 피검자수를 기준으로 한 대뇌 각 부위의 활성화율(%)을 분석한 결과, 측두엽의 Rhs-35와 대상회의 PoCiG-23과 ICiG-26 .30 부위는 외현 기억에서만 활성화 되었으며,그 밖의 부위에서는 암묵과 외현기억 인출에서 공통으로 활성화 신호를 나타냈다. 두엽별 활성화율은 전두엽과 두정엽, 후두엽에서는 암묵과 외현기억 인출시 동일한 활성화율을 보였으나, 대상회와 측두엽에서는 암묵기억에 비하여 외현기억 인출시에 각각 약 30%와 10%더 높은 활성화율을 보였다.또한 대뇌 각 부위별 활성화된 pixel 수를 이용하여 활성화 지수 (%, 암묵기억 기준)를 측정한 결과, 외현기억 인출시 활성화도가 보다 높은 부위는 측두엽과 두정엽, 후두엽, 대상회의 모든 영역과 전두엽의 PrCeG-4와 Pr/PoCeG-43이었으며, 암묵기억 인출시에 활성화도가 높은 부위는 전두엽의 SCA-25, SFG/MFG-10, IFG-44 .45, OrbG-11 .47, SFG-6 .8,MFG-9 .46이었다. 좌 .우반구 우세도 (%, 좌반구 기준)는 암묵과 외현기억 인출 모두에서 좌반구 우세를 보였으나, 암묵기억에 비하여 외현기억 인출에서 2배 이상의 좌반구편재화가 더 크게 나타났다. 결론: 기능적 자기공명영상을 이용하여 개념처리 수준에서의 언어의 암묵인출과 외현인출에 따르는 대뇌 활성화 영역과 활성화도의 차이점을 밝혀냈으며, 이러한 결과를 바탕으로 암묵과 외현기억 인출의 기전은 인지 .신경과학적인 측면에서 서로 다르다는 사실을 밝혀낼 수 있었다.

Purpose: To identify, using functional MR imaging, distinct cerebral centers and to evaluate the neural mechanism associated with implicit and explicit retrieval of words during conceptual processing. Materials and Methods: Seven healthy volunteers aged 21-25 (mean, 22) years underwent BOLD-based fMR imaging using a 1.5T Signa Horizon Echospeed MR system. To activate the cerebral cortices, a series of tasks was performed as follows: the encoding of two-syllable words, and implicit and explicit retrieval of previously learned words during conceptual processing. The activation paradigm consisted of a cycle of alternating periods of 30 seconds of stimulation and 30 seconds of rest. Stimulation was accomplished by encoding eight twosyllable words and the retrieval of previously presented words, while the control condition was a white screen with a small fixed cross. During the tasks we acquired ten slices (6 mm slice thickness, 1 mm gap) parallel to the AC-PC line, and the resulting functional activation maps were reconstructed using a statistical parametric mapping program (SPM 99). Results: A comparison of activation ratios (percentages), based on the number of volunteers, showed that activation of Rhs-35, PoCiG-23 and ICiG-26$.$30 was associated with explicit retrieval only; other brain areas were activated during the performance of both implicit and explicit retrieval tasks. Activation ratios were higher for explicit tasks than for implicit; in the cingulate gyrus and temporal lobe they were 30% and 10% greater, respectively. During explicit retrieval, a distinct brain activation index (percentage) was seen in the temporal, parietal, and occipital lobe and cingulate gyrus, and PrCeG-4, Pr/PoCeG-43 in the frontal lobe. During implicit retrieval, on the other hand, activity was greater in the frontal lobe, including the areas of SCA-25, SFG/MFG-10, IFG-44$.$45, OrbG-11$.$47, SFG-6$.$8, and MFG-9$.$46. Overall, activation was lateralized mainly in the left hemisphere during both implicit and explicit retrieval tasks. For explicit retrieval, the lateralization index was more than twice as high as for implicit retrieval. Conclusion: Our findings indicate that there is neuro-anatomical dissociation between implicit and explicit retrieval of words during conceptual processing, suggesting, on the basis of cognitive neuroscience, that the performance of implicit and explicit memory-related tasks involves different mechanisms.

#Encoding and retrieval #Explicit and implicit retrieval #Functional magnetic resonance imaging #fMRI

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