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윤선 허
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1 건강한젊은남성과중년남성에서성적자극에의한뇌의활성화비교 Difference of Brain Activation by Visual Erotic Stimuli in Young and Middle-aged Healthy Males Dong Wan Sohn, Kang June Cho, Hyo Sin Kim, Choong Bum Lee, Sung Hak Kang, Yong-Hyun Cho, Moon Soo Yoon, Jung Ho Chae 1, Sae Woong Kim From the Departments of Urology, 1 Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea, Seoul, Korea Purpose: The objectives of this study are to identify the brain centers whose activity changes are related to sexually arousing visual stimuli and to identify the difference between young and middle-aged males by mapping the brain activity with using blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging (BOLD-fMRI). Materials and Methods: Ten young heterosexual, right handed males with normal sexual function (mean age: 27 years, age range: 24 to 31) and ten middle-aged heterosexual, right handed males with normal sexual function (mean age: 52 years, age range: 46 to 55) were enrolled into this study. Real-time visual stimulation was performed with the subjects alternatively viewing erotic and non-erotic films to identify the activated brain regions associated with sexual response. Assessments with using a five-point scale were determined after visual stimulation to evaluate the subjective sexual arousal. Brain activity was mapped by performing BOLD-fMRI on a 1.5T MR scanner. After functional scanning, the high-resolution data was analyzed with the SPM analyzing program; the significance of activation was set at p 0.01 or p Results: The parietal lobe, frontal lobe, cingulate gyrus, caudate nucleus, thalamus and hypothalamus were noted as the areas of activation specifically associated with viewing the erotic film segments by the young males. For the middle-aged males, these areas were the parietal lobe, frontal lobe, right temporal lobe, cingulate gyrus and caudate nucleus. The thalamus and hypothalamus were activated in only the young males. Conclusions: We suggest that the non-activation of the hypothalamus and thalamus in middle-aged males may be associated with the lesser physiological arousal in response to the erotic visual stimuli. The non-invasive visualization of the central nervous system by functional MRI in healthy males has shown the possibility for evaluating the neuroanatomy of the brain that is associated with sexual arousal and its clinical application by comparing young and middle-aged males. (Korean J Urol 2006;47: ) Key Words: Brain, MRI, Sex

3 손동완 외 건강한 젊은 남성과 중년 남성에서 성적 자극에 의한 뇌의 활성화 비교 519 Fig. 1. Brain areas whose activation is related to erotic-visual stimuli in young healthy males. parietal lobe, frontal lobe, 우측 temporal lobe, cingulate gyrus, 남성에서 시각적 성적 자극에 의한 성적 흥분 시 이에 관여 caudate nucleus, thalamus 및 hypothalamus에서 활성화되었다 하는 대뇌의 영역은 활성화를 일으키는데, 본 연구에서 이 (Fig. 1). 중년 남성의 경우는 parietal lobe, frontal lobe, right 를 fmri를 통해 구체적으로 영상화한 결과, 젊은 남성에선 temporal lobe, cingulate gyrus 및 caudate nucleus에서 유의하 cingulate gyrus과 caudate nucleus이 두드러졌으며, occipital 게 활성화되었다 (Fig. 2). 젊은 남성과 비교하여 parietal lobe의 활성화도 있었다. lobe, frontal lobe, cingulate gyrus과 caudate nucleus에서 공통 Cingulate gyrus는 외측 뇌실의 벽안, 전두엽의 안와 표면 적으로 활성화되었으며 thalamus과 hypothalamus는 활성화 10 에 있는 변연계의 일부분이다. Reiman 등 은 앞쪽 cingulate 되지 않았다 (Table 1). gyrus가 감정의 의식적 경험에 관여한다고 하였다. 기능적 신경영상연구에서 앞쪽 cingulate gyrus의 활성화는 성적 흥 고 찰 분의 단계에 밀접한 관련이 있고, 이는 성적활동을 시행하 7 기 위한 인지된 충동과 관련이 있다. 그리고 이런 결과들은 인간의 성적 흥분은 외부 자극과 함께 내적인 요소에 의 1-3 fmri를 이용한 여러 다른 연구에서 재현되었다. 하여 유발되는 입체적인 경험으로 이것은 인지 (cognitive), Caudate nucleus은 렌즈핵과 함께 corpus striatum (선조체) 감정 (emotional), 동기 (motivational), 생리 (physiological)의 4 을 이루는 구조물로서 긴꼬리 모양으로 외측 뇌실의 기저 7,9 가지 구성요소의 상호작용과 조화로 이루어진다. 건강한 외측면을 따라 길게 뻗어 있다. Corpus striatum은 운동, 반

4 520 대한비뇨기과학회지 제 47 권 제 5 호 2006 Fig. 2. Brain areas whose activation is related to erotic-visual stimuli in middle aged healthy males. Table 1. Brain areas whose activation is related to erotic-visual stimuli in both groups ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ Groups Young males Middle-aged males ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Activation Parietal, frontal Parietal, frontal sites temporal lobe temporal lobe Corpus callosum, insula Corpus callosum, insula Cingulate gyrus, Cingulate gyrus, caudate nucleus caudate nucleus Thalamus, hypothalamus ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Occipital lobe의 활성화는 에로영화와 일반영화 모두에서 활성화되었기 때문에 성적 흥분에 특이적 반응이 아닌 것 으로 추측된다. Occipital lobe은 시각적 자극을 인지하는 부 위이며, occipital lobe과 temporal lobe이 thalamus의 pulvinar nucleus으로 광범위하게 연결되어 있어 시각적, 청각적 정 보를 처리하는 것으로 알려져 있다. 감정에 호소하는 영상 의 경우 occipital lobe과 temporal lobe의 활성화를 보인다는 11,12 보고는 이번 연구와 같은 결과를 보여주었다. Orbitofrontal cortex는 보상 (reward)과 관련된 영역으로 보 12 7 고된 바 있다. Redoute 등 은 PET을 이용한 연구에서 확인 된 orbitofrontal cortex의 활성화는 음경팽창 등에 의해 유발 복적 업무수행, 강박행동 등에 관여하는 basal ganglia (기저 되는 기분 좋은 신체적 감각과 관련이 있을 수 있다고 하였다. 핵)의 일부분이다. 이 basal ganglia의 신경전달물질로는 아 이미 언급한 바 있듯이 중년 남성의 경우 젊은 남성과 달 세틸콜린, 도파민, GABA 등이 있는데, 도파민은 성기능조 리 hypothalamus와 thalamus는 본 연구에서 활성화되지 않는 절에서 중요한 신경전달 물질로 알려져 있다. 것으로 나타났다. 구심성의 자극이 thalamus를 통해 대뇌로

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( )kju145.hwp 시각적성자극에의한대뇌활성의국지화 를이용한 분석 Location of Brain Electrical Source Activation according to Visually Stimulated Sexual Arousal: A Cross Spectral Analysis using Low Resolution Brain Electromagnetic Tomography