海馬迴CA1區的行為時間尺度突觸可塑性
記憶一般認為是源自於神經元之間的連結，學習即是神經元連結增強的過程。赫布學習法則(Hebbian learning rule)是目前最知名的學習理論，其理論可以簡單總結為：若兩個連結的神經元同時被激發，將增強其突觸的強度。然而赫布理論不足以完全解釋動物如何在有限次數的事件（有時只需要一次）就能形成記憶。而最近Bittner博士等人提出了一個新的學習理論：行為時間尺度突觸可塑性(behavioral time scale synaptic plasticity BTSP)，說明可能存在一個赫布理論以外的機制能改變更長時間的突觸可塑性。
海馬迴在形成具導航作用的空間記憶起著重要的作用，當動物移動到特定位置的場域(place field)時海馬迴CA1區的位置細胞(place cell)會有顯著的神經活動。過去的研究發現，在任意位置給予老鼠的CA1區一小段電流刺激，會產生一段斜坡形狀的神經電位，這說明這段時間神經元更容易被激發。Bittner等人設計實驗讓老鼠在跑步機上跑動，同時給予CA1區刺激並測量其所激發的斜坡電位。相較赫布理論所預測的斜坡電位，實驗結果的斜坡電位時間區間更長，而且在老鼠跑的更快時斜坡電位時間會拉長而非理論預測的不變。研究團隊將這個影響行為期間的現象稱為行為時間尺度突觸可塑性(BTSP)。
BTSP或許可以說明動物如何在連續的事件形成記憶，及如何在很少的次數內形成重要事件的記憶。形成空間記憶的詳細機制尚待釐清，但這個研究給予了我們對於研究空間學習和記憶新的思考方向。
撰文：高暐哲
原始論文及參考資料：
Bittner, K., Milstein, A., Grienberger, C., Romani, S. and Magee, J. (2017). Behavioral time scale synaptic plasticity underlies CA1 place fields.
http://science.sciencemag.org/content/357/6355/1033
Krupic, J. (2017). Wire together, fire apart.
http://science.sciencemag.org/content/357/6355/974
Stix, G. and Stix, G. (2017). A Challenge to the Textbooks on How We Learn about Our Surroundings.
https://www.scientificamerican.com/article/a-challenge-to-the-textbooks-on-how-we-learn-about-our-surroundings/?utm_source=facebook&utm_medium=social&utm_campaign=mind-editorial-social&utm_content=link-post&utm_term=mind_news_text_free
海馬迴在形成具導航作用的空間記憶起著重要的作用，當動物移動到特定位置的場域(place field)時海馬迴CA1區的位置細胞(place cell)會有顯著的神經活動。過去的研究發現，在任意位置給予老鼠的CA1區一小段電流刺激，會產生一段斜坡形狀的神經電位，這說明這段時間神經元更容易被激發。Bittner等人設計實驗讓老鼠在跑步機上跑動，同時給予CA1區刺激並測量其所激發的斜坡電位。相較赫布理論所預測的斜坡電位，實驗結果的斜坡電位時間區間更長，而且在老鼠跑的更快時斜坡電位時間會拉長而非理論預測的不變。研究團隊將這個影響行為期間的現象稱為行為時間尺度突觸可塑性(BTSP)。
BTSP或許可以說明動物如何在連續的事件形成記憶，及如何在很少的次數內形成重要事件的記憶。形成空間記憶的詳細機制尚待釐清，但這個研究給予了我們對於研究空間學習和記憶新的思考方向。
撰文：高暐哲
原始論文及參考資料：
Bittner, K., Milstein, A., Grienberger, C., Romani, S. and Magee, J. (2017). Behavioral time scale synaptic plasticity underlies CA1 place fields.
http://science.sciencemag.org/content/357/6355/1033
Krupic, J. (2017). Wire together, fire apart.
http://science.sciencemag.org/content/357/6355/974
Stix, G. and Stix, G. (2017). A Challenge to the Textbooks on How We Learn about Our Surroundings.
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