在我們人類的學習機制當中，懲罰和獎勵已經是非常重要且廣泛運用的強化學習的方式，而在果蠅當中也存在這樣的一個區域，對於懲罰尤其是電擊和熱懲罰的刺激具有非常明顯的調控功能，這個腦區就叫做扇形體（fan-shaped body），日前，北京清華大學的Wantong Hu等人發表在《細胞報告》（Cell Reports）上的一篇研究性文章，就果蠅大腦當中扇形體對於電擊等懲罰性刺激的反應，做了一系列深入研究。
研究者首先使用鈣離子應答的方式，標記果蠅的不同腦區，並且施加以0.1Hz強度的間斷性電擊。實驗結果表明，相對於蘑菇體（Mushroom body）和橢球體（Ellipsoid body），扇形體對於電擊的反應表現出了更強的鈣離子反應。接著，研究者試圖對扇形體的不同分層分別標記，並且施加以同等狀態的電擊，結果表明，在腹側和中間分層的部分（L1,L2,L4,L5），果蠅相對於背側的分層（L6,L8,L9）具有更強的鈣離子反應。同時，在使用生物學的抑制神經活性的方法對腹側和中間區域進行抑制之後，果蠅很大程度的喪失了對電擊的躲避行為，而使用光遺傳（optogenetic）對其進行激活之後，果蠅具有了更高傾向的躲避行為。研究之後亦使用熱刺激以及氣味刺激，結果具有同等的結果。在使用類似於糖類作為獎勵的狀態下，扇形體不同分層則展現出了和正常果蠅無差別的功能。結果顯示果蠅扇形體區域的功能可能更多的與懲罰性刺激相關，同時，此研究也為之後研究者對果蠅強化學習（reinforcement learning）的研究典範提供了重要幫助。
原始論文：
Hu,
W., Peng, Y., Sun, J., Zhang, F., Zhang, X., Wang, L., ... & Zhong, Y.
(2018). Fan-Shaped Body Neurons in the Drosophila Brain Regulate Both Innate
and Conditioned Nociceptive Avoidance. Cell Reports, 24(6),
1573-1584.
撰稿人：韓睿
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