不經一番寒徹骨,哪得梅花撲鼻香

多巴胺對於學習有非常重要的關係,刺激多巴胺分泌有時會帶來獎勵,有時刺激不同的多巴胺區域則會帶來懲罰效果。 在本研究,實驗團隊使用光激發技術刺激果蠅(幼蟲),形成一個懲罰的訊號。 而這個訊號在開始階段會帶來負面的效果,但在懲罰一結束后就會激發微小的獎勵訊號,類似懲罰結束後的放鬆感(圖1綠色區域)。
圖1. 示意圖,一開始給予懲罰的時候對果蠅帶來負面的情緒效果(紅色區域),會隨著時間慢慢減少。 而當懲罰結束時,會立刻出現正面的情緒效果。

在實驗測試階段,當給予果蠅懲罰刺激時,如果搭配一個味道,在之後的測試果蠅就偏向往另一個對比味道的方向聚集。 而當在懲罰結束時給予氣味的話,果蠅在測試階段就會往改氣味的方向聚集。 氣味在懲罰結束后30秒出現時的效果最好。(圖2)
圖2. ISI指氣味與懲罰刺激的時間差(秒),負數為氣味在刺激前給與,正數為氣味在懲罰刺激后給予。 PI為負代表果蠅在測試階段聚集於控制組,代表該氣味對果蠅而言是負面的(Aversive),而正PI代表果蠅聚集於此味道,該氣味為正面的(Appetitive)。 藍色區塊為懲罰刺激的時間(30秒)。 最上方顯示刺激果蠅DAN-f1的區域會造成懲罰效果。

懲罰或負面效應結束時帶來的抒發感,能對果蠅造成類似於獎勵的效果,這印證了標題所寫的-不經一番寒徹骨,哪得梅花撲鼻香。


撰文:陳怡亨


原始論文:
Weiglein A, Thoener J, Feldbruegge I, et al. "Aversive teaching signals from individual dopamine neurons in larval Drosophila show qualitative differences in their temporal “fingerprint”[J]." Journal of Comparative Neurology, 2021, 529(7): 1553-1570.

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