'96년도 2학기 신경생리학 과제물


모든학생들에게 해당되는 사항: 각 학생들은 전세계의 신경과학자들(Neuroscientists, Brain Researchers) 중 한사람과 E-mail을 통해 자율학습한 증거를 두개씩 제출해 주기 바란다. 중간고사 전에 하나, 학기말 전에 하나

아래의 시험문제에 대한 모범답안을 작성하되 답안의 내용을 쉽게 이해하도록 hyper-link를 하여 홈페이지로 작성하여 제출한다.1번 부터 4번 까지는 중간고사 전에, 5번 부터 8번 까지는 중중간 고사 전에, 9번부터 12번 까지는 학기말 전에
제출방법, 플로피 디스켓에 담아서 (virus 없이) 제출한다. 각조는 실습조와 동일하다
.

1조:

1. Detail the Na+ channel molecules:
1) structure
2) channel currents
3) ion selectivity
4) channel blockers

2. Action potential(AP)의 shape이 excitable cell의 종류에 따라 차이가 있다.
Na 과 K 채널 중 어느것이 AP의 shape에 중요한 영향을 미치는가? 그 이유는 무엇인가?

3. Describe the difference in ion-specificity between transmitter-gated channel and voltage-gated channel.

4. Tabes dorsalis에 의해 나타나는 deficit은 무엇이며 왜 그런가?

5. 어떤 환자가 교통사고를 당해 Brachial plexus avulsion (BPA)이 일어났다.
아래의 사항에 대해 기술하시오.
1) BPA가 일어난 원인
2) 통증의 종류
3) BPA시 척추의 신경세포의 상태
4) 치료방법

6. A psychometric function may shift either left or right. What are the two parameters which determine the shift?

7. 구심성 체감각 정보전달은 원심성 억제 (centrifugal inhibition)를 받는다. 그 기능은?

8. Describe the three main types of peripheral proprioceptors.

9. Glial cell의 주요기능은?

10. Excitation 또는 inhibition중 어느것이 일어나는 가는 neurotransmitter 자체에 의해 결정되지 않고 receptor의 ion-channel 특성에 의존한다. 그 예를 들라.

11. 2조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
국민학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 국민학생 용 신경과학 홈페이지

12. Excitability changes in C fibers of rat sciatic nerve following impulse activity라는 제목의 논문이 1991년에 Hyung-Cheul Shin and S.A. Raymond에 의해 Neuroscience Letters 라는 잡지의 볼륨 129호 페이지 242-246에 게재되었다.본 논문을 일고 내용을 정리하고 다른 사람들이 이해 할 수 있도록 hyper-link 작업을 한 홈페이지를 제작하라.
2조

1. How does the action potenital propagate in one direction?

2. Chemical receptors use two major molecular mechanisms to gate ion channels. Describe the two mechanisms.

3. Explain in detail the two neural coding methods for stimulus intesity.

4. Ventroposterolateral (VPL) thalamus의 afferent와 efferent connection, 그리고 VPL neuron의 성질에 대해 쓰시오.

5. Psychophysics of thermoreception: 아래 사항에 대해 기술하시오.
1) Static temperature sensation: neutral zone, heat nociception,
cold nociception을 느끼는 온도 범위는?
2) Dynamic temperature sensation: 결정요인 3가지는?
3) cold, warm termoreceptor의 차이점은?

6. Design an experiment to prove the "law of specific sensory energy".

7. 어떤 환자의 Ventrobasal (VB) complex에 microelectrode를 삽입해서 한 신경세포의 활동을
조사하고 있다. 이 신경세포의 감각 수용장 (receptive field)은 반대편 엄지손가락 끝 부분임을 알
수 있었다. 이 신경세포가 소속되어 있는 신경핵의 이름과 brainstem의 어느 신경핵을 거쳐 정보
가 전달 되는가?

8. The somatosensory cortex is organized in functional units, the cortical columns.
Provide experimental evidences to prove this is true.

9. gCa가 gNa를 능가하는 신경세포의 부분은?

10. NMDA receptor는 resting시 어떤 ion에 의해 block되어 있는가?

11. 1조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
국민학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 국민학생 용 신경과학 홈페이지

12. 1995년에 NeuroReport라는 잡지의 7호 33-36 페이지에 실린 논문의 홈페이지를 1조에서 지시한 바와 같이 작성하라.


3조

1. Describe the changes of gNa and gK during the action potential.

2. What are the factors limiting the duration of transmitter action?

3. Describe the neural coding methods for stimulus duration.

4. Somatotopic representation을 결정하는 4가지 방법에 대해 쓰시오.

5. 4 basic dimensions of sensation?

6. Adaptation rates are different among various sensors.
Describe major ion channels which are responsible for the different adaptation rate?

7. Secondary somatosensory (SII) cortex의 위치는 어디이며 그 주된 input과 output은?

8. Velosity sensor의 대표적인 예는?

9. Conduction velocity를 결정하는 요인들은?

10. Merkel receptor는 어떤 자극에 민감하게 반응하며 그 adaptation의 특징은?

11. 4조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
중학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 중학생 용 신경과학 홈페이지

12. 1995년에 NeuroReport라는 잡지의 6호 1018-1029 페이지에 실린 논문의 홈페이지를 1조에서 지시한 바와 같이 작성하라.


4조

1. Different parts of a neuron do not have similar membrane excitability(threshold).
(heterogenous membrane excitability)
1) Why?
2) Any functions in information processing?

2. Synapses onto a single central neuron are grouped according to function. Tell us the full story.

3. Explain 2 major functions of the sensory physiological receptor (sensor).

4. SI cortex의 lesion:
1) SI cortex 전체를 제거했을 때 나타나는 deficit들은 무엇들인가?
2) Broadman area 1, 2, 3b를 각기 선별적으로 lesion 할때 나타나는 deficit들은?

5. labeled line code와 pattern code의 차이점은?

6. 어느 환자가 large-fiber neuropathy로 판명되었다. 증세와 원인은 무엇이가?

7. Name a typical sensor which mainly uses the pattern code to process information about peripheral stimuli.

8. VPM의 신경세포에 centrifugal inhibition이 일어나는 증거를 receptive field 면에서 제시하시오.










BRAIN FACTS


9. Compound action potential이란 무엇인가?

10. CNS의 sensory system은 크게 specific, nonspecific pathway로 되어있다.중요한 차이점은?

11.32조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
중학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 중학생 용 신경과학 홈페이지

12. 1. Neuroscience Letters V. 201: 255-258 (1995): Interleukin-1 beta facilitates afferent sensory transmission in the primarysomatosensory cortex. 본 논문의 홈페이지를 1조에서 지시한 바와 같이 작성하라.

Synaptic delay
Interactions among three states of the sodium channel
Proprioception
Conduction velocity


5조

1. How does previous action potenial influence the generation of next coming action potential? (axonal memory)

2. Transmitter is released in quantal units. Provide an experimental evidence.

3. Perceptual threshold is not absolute, but relative.
1) Why is it relative?
2) How do you determine the threshold?
3) Explain the "psychometric function".
4) Detail the "signal detection theory".

4. Group III (A-delta) 와 Group IV (C) fibers에 의해 noxious signal이 periphery에서 전도가 된다.
아래의 점들에 대해 비교 기술하시오.
1) conduction velocity
2) quality(type) of nociception
3) sensitivity of the conduction block

5. psychometric function은 무엇인가?

6. Skin에 수직으로 가해지는 자극에 민감한 mechanosensor의 이름은?

7. 면도나 화장을 할 때 특정 방향으로 피부를 stretching 시킨다. 이때 가장 민감하게 반응하는 sensor는?

8. 체감각계에서 serial information processing이 일어난다고 하는데 response latency
면에서 실험적 증거를 제시하시오.

9. Voltage clamp 실험을 spinal cord의 motor neuron에서 수행한다.
막을 점차 hyperpolarizing 시킬 때 약 -82 mV에서 IPSP가 reverse되었다.
이러한 reversal potential은 어떤 ion들의 concentration gradient에 의해 영향 받는가?

10. Weber's Law란?

11. 6조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
고등학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 고등학생 용 신경과학 홈페이지

12. Neuroscience Letters V. 174: 14-16 (1994): Potentiation by capsaicin of lidocaine's tonic impulse block in isolated rat sciaticnerve. 본 논문의 홈페이지를 1조에서 지시한 바와 같이 작성하라.


6조

1. Describe the interactions among three states of the sodium channel.

2. Synaptic delay is at least 0.3 ms, usually 1-5 ms or longer. Why is there delay?

3. Proprioception:
1) What are the two submodalities of the proprioception?
2) What are the three major functions of the proprioception?
3) What are the three main types of peripheral proprioceptors?
4) Describe the ascending pathway of the proprioceptive information from the legs to the cortex.

4. Spinothalamic tract에 대해 아래 점들과 관련시켜 기술하시오.
1) spinal cord에서의 layeral origin
2) cell types
3) spinal cord내에서 ascending fiber의 위치
4) lesion의 영향

5. Generator potential is transformed into trains of action potential.
Where do you think this process occurs in the myelinated, afferent nerve fiber?

6. brainstem reticular formation의 neuronal property는?

7. Warm sensor의 fiber 종류 및 discharge frequency가 증가하는 온도 범위는?

8. 엄지 손가락이 절단된 사람의 SI cortex에 있는 somatotopy의 변화는?

9. CNS에서 대ㅍ적인 excitatory neurotransmitter는 무엇인가?

10. Fechner의 Psychophysical Relation이란?

11. 5조와 같이 다음의 홈페이지를 제작한다.
고등학생들이 뇌(두뇌)에 대해 스스로 공부할 수 있는 고등학생 용 신경과학 홈페이지

12. Peptides V. 16: 1018-1020 (1995): Bombesin-induced changes of sensory transmission in the dorsal column nuclei. 본 논문의 홈페이지를 1조에서 지시한 바와 같이 작성하라.

Feedback inhibition
Learning & memory










BRAIN FACTS