不需要蕈狀體的嗅覺記憶？

一般而言，昆蟲的嗅覺記憶都牽涉到側喇叭（Lateral Horn）和蕈狀體(mushroom body)。近期研究發現蜜蜂就算被阻斷蕈狀體或著切除內側天線體（medial antennal lobe），還可以進行獎勵性的氣味辨別。這篇英國的瑪麗皇后大學的研究，對於蜜蜂只需要周邊天線體（lateral antennal lobe）和喇叭體(Lateral Horn)就可以做氣味學習的假設，進行了電腦模擬測試(computer simulation)。

這篇研究除了模擬嗅覺受體神經(Olfactory receptor neuron)，傳遞神經（projection neuron），和抑制行區域神經(inhibitory local neuron)，還模擬了喇叭體神經(lateral neuron)，並且在傳遞神經對喇叭體神經之間的連結強度做了抑制性突觸可塑性(iSTDP)的假設。其結果指出，獎勵性的制約不需要蕈狀體就可以完成氣味辨別的學習，但是懲罰性的制約不行。其關鍵在於，獎勵性制約牽涉到章魚胺(octopamine)的釋放。在這個研究中，多了章魚胺就可以完成氣味辨別學習的關鍵在於，模型中假設章魚胺會在神經受到獎勵性制約後暫時加強突觸傳導強度(synaptic weight)。

作者認為，這個模型指出蜜蜂可能不需要蕈狀體，只需要周邊路徑，就能完成獎勵性制約的氣味學習。然而，此模型無法說明懲罰性制約，意味著蕈狀體對懲罰性制約可能的必要性。

論文出處：

MaBouDi, HaDi, et al. "Olfactory learning without the mushroom bodies: Spiking neural network models of the honeybee lateral antennal lobe tract reveal its capacities in odour memory tasks of varied complexities." PLOS Computational Biology 13.6 (2017): e1005551.

http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005551

撰文：高國維