學習的代價

有得必有失，動物在殘酷的生存環境中必須妥善分配自身的能量，才能生存下來。本論文探討不同的昆蟲爲了將能量供給大腦用於環境訓練以至生存率以及生育率的降低。

在果蠅及蜜蜂上的實驗顯示（圖1），當這兩種物種在習得氣味及懲罰的搭配後，在食物水分稀缺的環境中生存率降低。另外果蠅及蝴蝶在最優產卵地訓練（learned preference for egg-laying substrate）後，所產下的卵的數量也會下降。會出現以上情況是因爲這些昆蟲在形成長期記憶的過程中會消耗大量能量，以至於需要攝取更多的卡路里，這在食物稀缺的時候是致命的。

圖1，顯示不同的昆蟲在經過不同的學習階段后所表現出的機能下降，這被視爲是學習的代價。

爲了應付極端環境，果蠅演化出了一套適應機制（圖2）。在食物稀缺的環境下，果蠅mushroom body中的MV1及MP1神經被抑制，其是用於形成長期記憶神經之一。這造成果蠅形成長期記憶的能力下降，但也因爲如此卡路里的消耗也降低。這被視爲是用來分配用於學習以及生存的能量的手段。

圖2，顯示果蠅降低長期記憶的形成以節約能源的機制。

撰文：陳怡亨

原始論文：Padamsey Z, Rochefort N L. Paying the brain's energy bill[J]. Current Opinion in Neurobiology, 2023, 78: 102668.