果蠅學習與長期記憶的神經迴路(2)

上次介紹了果蠅長時間(約4小時以上)求偶學習會促進睡眠的神經訊號傳導路徑，vFBs (ventral Fan-Shaped Body neurons)的活化會促進學習後的睡眠 (http://neuroinfo-cclolab.blogspot.com/2022/07/blog-post_14.html)。這次介紹同一個團隊之前的研究，他們比較了FB (Fan-Shaped Body)的三個不同區域與睡眠的關係，以及vFBs不只促進學系後睡眠，也會促進長期記憶形成。

在先前的研究中，研究人員已經知道多巴胺神經aSP13s (DAN-aSP13s)的活動足以使果蠅短期記憶的形成，同時在短期記憶固化成為長期記憶中也扮演關鍵角色。果蠅FB從解剖學上可以分成三個部份，分別為dFB (dorsal FB)、mFB (medial FB)、vFB (ventral FB)。研究者分別對三個腦區加以活化，發現在白天果蠅活動的時候，dFB與vFB的活化會增加果蠅睡眠時間，而mFB則對睡眠沒有顯著影響，另外記錄的數據也顯示部份vFB的神經顯著的使果蠅晚上的睡眠時間減少，研究者的解釋為vFB包含了促進睡眠醒過來的神經DAN-β’1，因此減少晚上睡眠時間。

接著研究人員分別活化dFBs與vFBs，發現vFBs的活化也會促進DAN-aSP13活化，促進長期記憶的形成，但dFBs的活化則不會接著活化DAN-aSP13。統整起來，MB與求偶行為的學習有關，長時間的學習會促使MBONs-γ2α’1的活化並抑制MBONs-β’2mp，兩種MBON由SFSs整合後，傳遞給vFBs，vFBs的活化促進學習後的睡眠，也會將訊號傳遞給DAN-aSP13，DAN-aSP13的突觸連接MB的Kenyon cell，因此推斷長期記憶的形成的訊號傳遞會透過Kenyon cell下游的一種MBON傳遞下去。

撰文：張誌元

參考資料：

Ugur Dag, Zhengchang Lei, Jasmine Q Le, Allan Wong, Daniel Bushey, Krystyna Keleman(2019) Neuronal reactivation during post-learning sleep consolidates long-term memory in Drosophila eLife 8:e42786.