學習如何改變天性
如同趨光性一般，果蠅對於果醋的味道具有先天性的偏好(innate preference)，然而若每次聞到果醋味道時就會被電，那麼一般果蠅會怎麼樣反應呢？─當然是逃跑啦！這樣的學習機制最近被劍橋大學的Jefferis和法國國家科學院(CNRS)的Placais領導的團隊解析。
首先對於果蠅嗅覺機制來個簡介─果蠅的嗅覺神經(olfactory sensory neuron, OSN)接受到氣味分子後，會將訊息傳入到在觸角葉(antennal lobe)的神經(projection neuron, PN)，接者PN會再將訊息分別傳給蕈狀體(mushroom body, MB)和側角葉(lateral horn, LH)，一般認為LH負責先天性的嗅覺處理，譬如前面所說的，果蠅對於果醋或是香蕉的香味具有強烈的趨性；另一方面，MB則負責進行後天的學習，在MB中會形成喜好(appetitive memory)或討厭(aversive memory)的記憶，最後這些腦區會在將訊息統整，輸出行為─趨向(approach)或是逃避(avoid)。本篇作者以電子顯微術、鈣離子影像、行為實驗等分析，最終結果顯示，MB的訊息會傳入LH，初期就在LH整合，才往下游傳遞。研究團隊認為這樣的意義在於”效率”，天性和後天學習若各自往motor output傳遞才彙整，這樣很浪費能量！
完整的故事如下，氣味訊息從PN傳入LH和MB，MB透過MBON-a2sc將記憶訊息傳給在LH的PD2a1和PD2b1。在尚未學習的狀況下，PD2a1、PD2b1的存在，是造成先天趨性的結果，若少了這兩個神經，就會導致果蠅對這樣的氣味不會有天生的愛好。而配合電擊懲罰的學習，MBON-a2sc會抑制PD2a1和PD2b1，最終讓果蠅不再趨向這個氣味！
然則筆者對於作者的結論有一些質疑，行為實驗阻斷MB傳入LH的路徑時，儘管結果有顯著影響行為的表現，但這是否代表果蠅不記得？筆者認為也有可能是記得電擊但卻因為訊息沒傳入LH而使行為的產出是仍往電擊方向靠。有點像是果蠅記得往那邊靠比較痛，但有意識或無意識地，仍然往那邊走。因此以行為結果推論PD2a1和PD2b1是記憶的擷取必須要的神經元，筆者認為是不足的。
由於果蠅實驗只能以行為結果判定，但行為結果仍受到多種因素調控，包含意願等，要釐清，或許可找尋其他判定果蠅記得電擊的因子，如人類遇到危險會心跳加快，也許果蠅雖往電擊的方向走，但也”心跳加快”了，其實仍記得該氣味。
撰稿者：強敬哲CC Charng
參考資料： Michael-John Dolan, et. al; Communication from Learned to Innate Olfactory Processing Centers Is Required for Memory Retrieval in Drosophila; Neuron (2018)
首先對於果蠅嗅覺機制來個簡介─果蠅的嗅覺神經(olfactory sensory neuron, OSN)接受到氣味分子後，會將訊息傳入到在觸角葉(antennal lobe)的神經(projection neuron, PN)，接者PN會再將訊息分別傳給蕈狀體(mushroom body, MB)和側角葉(lateral horn, LH)，一般認為LH負責先天性的嗅覺處理，譬如前面所說的，果蠅對於果醋或是香蕉的香味具有強烈的趨性；另一方面，MB則負責進行後天的學習，在MB中會形成喜好(appetitive memory)或討厭(aversive memory)的記憶，最後這些腦區會在將訊息統整，輸出行為─趨向(approach)或是逃避(avoid)。本篇作者以電子顯微術、鈣離子影像、行為實驗等分析，最終結果顯示，MB的訊息會傳入LH，初期就在LH整合，才往下游傳遞。研究團隊認為這樣的意義在於”效率”，天性和後天學習若各自往motor output傳遞才彙整，這樣很浪費能量！
完整的故事如下，氣味訊息從PN傳入LH和MB，MB透過MBON-a2sc將記憶訊息傳給在LH的PD2a1和PD2b1。在尚未學習的狀況下，PD2a1、PD2b1的存在，是造成先天趨性的結果，若少了這兩個神經，就會導致果蠅對這樣的氣味不會有天生的愛好。而配合電擊懲罰的學習，MBON-a2sc會抑制PD2a1和PD2b1，最終讓果蠅不再趨向這個氣味！
然則筆者對於作者的結論有一些質疑，行為實驗阻斷MB傳入LH的路徑時，儘管結果有顯著影響行為的表現，但這是否代表果蠅不記得？筆者認為也有可能是記得電擊但卻因為訊息沒傳入LH而使行為的產出是仍往電擊方向靠。有點像是果蠅記得往那邊靠比較痛，但有意識或無意識地，仍然往那邊走。因此以行為結果推論PD2a1和PD2b1是記憶的擷取必須要的神經元，筆者認為是不足的。
由於果蠅實驗只能以行為結果判定，但行為結果仍受到多種因素調控，包含意願等，要釐清，或許可找尋其他判定果蠅記得電擊的因子，如人類遇到危險會心跳加快，也許果蠅雖往電擊的方向走，但也”心跳加快”了，其實仍記得該氣味。
撰稿者：強敬哲CC Charng
參考資料： Michael-John Dolan, et. al; Communication from Learned to Innate Olfactory Processing Centers Is Required for Memory Retrieval in Drosophila; Neuron (2018)
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