흰쥐를 대조군(control group), 광처리군(light treated group), 암처리군(dark treated group)으로 나누어 흰쥐의 복강에 melatonin (1 mg/kg)을 주입하고 면역 조직화학 염색법에 의하여 중간뇌의 등쪽솔기핵의 염색된 세포수와 염색성, 숨뇌의 창백솔 기핵과 불명솔기핵, 고립로핵과 미주신경등쪽핵의 염색성을 비교 관찰한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군에서는 광처리나 암처리에 비해 중간뇌의 등쪽솔기핵(±2), 숨뇌의 고립로핵(±3) 및 미주신경등쪽핵(±3)에서 serotonin에 대한 면역반응세포의 염색강도가 약하게 나타났다. 대조군의 결과가 광처리군이나 암처리군에 비해서 염색성이 약한 것은 단독 처리(광처리 또는 암처리)시 나타난 상승효 과가 두 요인(광처리와 암처리)이 함께 작용함으로써 이루어진 복합 기전에 의하여 오히려 상쇄작용을 하지 않았나 생각된다. 2. 광처리군에서는 중간뇌의 등쪽솔기핵, 숨뇌의 창백솔기핵, 불명솔기핵, 고립로핵, 미주신경등쪽핵, 암처리군에서는 중간뇌의 등쪽솔기핵, 숨뇌의 고립로핵과 미주신경등쪽핵에서 대조군에 비하여 serotonin 면역 반응강도가 현저히 증가하였다. 이 결과는 망막에서 감지한 빛의 조절(광주기 또는 암주기)에 serotonin 투사경로(pathways)가 아주 중요하다는 가능성을 시사하였다. 3. 각 그룹에 각각 melatonin을 처리하게 되면 뇌줄기의 대부분의 부위에서 광-melatonin처리군과 암-melatonin처리군이 대조군-melatonin처리군에 비해 serotonin 면역반응 강도가 증가하는 경향이 있었다. 이 결과는 광주기나 암주기 동안에 처리한 melatonin이 중간뇌의 등쪽솔기핵에서 serotonin neurons의 활성을 증가시킬 뿐만 아니라 이때 빛의 조절이 전자에 숨뇌의 고립로핵과 미주신경등쪽핵을 더 포함시킨 뇌줄기의 대부분의 부위에서 serotonergic 시스템의 발달에 영향을 준다는 것을 시사하였다.
These experiments were performed to investigate the effect of photoperiod and melatonin on serotonergic immunoreactivity in rat brain stem. The animals were injected with melatonin (1 mg/kg, i.p.) after light and dark treatment. The results by immunohistochemical method were as follows; 1. Immunohistochemical serotonin intensity in brain stem (dorsal raphe nucleus of midbrain, nucleus tractus solitarius and dorsal raphe nucleus of vagus nerve in medulla) appeard weakly in medium in control group compared with light and dark treated group. It suggest that enhanced effect in single injection (light or dark) was canceled by complex mechanism when two factors (light and dark) bring about together. 2. Serotonin immunoreactive neurons in brain stem (dorsal raphe nucleus of midbrain, nucleus tractus solitarius and dorsal raphe nucleus of vagus nerve in medulla) were significantly increased in light and dark treated group compared with control group. These results show that serotonin pathways are more important in mediating the effects of retinally perceived light in the rat. 3. Serotonin immunoreactive neurons in brain stem (dorsal raphe nucleus of midbrain, nucleus tractus solitarius and dorsal raphe nucleus of vagus nerve in medulla) were incresesed in melatonin treated group compared with melatonin non-treated group in light and dark. These results indicated that melatonin injection during photo and dark period enhanced serotonergic neurons activity and then light control influenced the development of serotonergic systems in brain stem including dorsal raphe nucleus of midbrain, nucleus tractus solitarius and dorsal nucleus of vagus nerve in medulla.
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