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巧合偵測(coincidence detection)

一個分子或細胞,只在兩個輸入差不多同時到達時才給出特別大的反應,叫巧合偵測。 本庫指的是 Kenyon 細胞(Kenyon cell, KC;蘑菇體裡代表氣味的神經元)的軸突同時收到「氣味讓 KC 活動」與「多巴胺」兩個訊號時,細胞內的 cAMP(環腺苷酸,受體被活化後在細胞內產生、再去啟動下游蛋白的訊號分子,見 c-camp-signaling)額外增加。這被視為「氣味+懲罰才留下記憶」在分子層的開關。

本頁用語(每頁可單獨查閱,故重複列出):

怎麼算 / 怎麼判定

本庫有兩種操作型定義,判準不同:

庫內的用法

來源 怎麼用 得到什麼
s-tomchik-2009-camp-dynamics 用「配對 vs 相加」檢驗 rut 是不是巧合偵測器 238Y α 葉配對約為相加的 1.53 倍;rut¹ 中約 0.94,協同消失;章魚胺配對反而次加成
s-handler-2019-dopamine-receptor-timing 以六個時間差下的 cAMP 大小判定 cAMP 在 0 s 最大(約 0.15 ΔR/R),其餘時間差都較小但都顯著大於零

數值為從圖判讀,見 numbers。Hige 2015 只提到:討論中說「KC 與 DAN 的共同活動是可塑性的唯一決定因素」,但沒有量任何分子訊號,所以不列入表。

2015–2018 新收的五篇都只提到、沒有量分子層的巧合偵測,所以不列入表:Cohn 2015 在討論中推測方向可能取決於能偵測「KC 活動與多巴胺是否同時出現」的下游訊號,資料上只比較了配對(< 500 ms)與不配對(> 45 s)的突觸方向(見 c-cs-us-timing);Ichinose 2015 引 Trannoy et al. 2011 稱 rutabaga 為巧合偵測者;Aso 2016、Felsenberg 2017、Felsenberg 2018 沒有操作 cAMP 或其上游酵素(Felsenberg 2018 只在引言轉述 Schwaerzel et al. 2002 的「細胞內拮抗」)。

引用時的陷阱

  1. 兩個定義不是同一件事。 Tomchik 2009 要求配對「超過相加」;Handler 2019 只比較不同時間差下的 cAMP 高低。Handler 正文與方法中找不到「配對 vs 單獨相加」的 cAMP 比較(已 grep synerg、additive、sum of、alone;補充圖未取得,是否在補充圖中:?待查)。所以「兩篇都證明 cAMP 是巧合偵測器」這句話不能直接寫。
  2. 巧合偵測 ≠ 先後偵測。 Tomchik 2009 的協同只在順向出現;Handler 2019 的 cAMP 兩種順序都有,先後交給 DopR2 的內質網放鈣路徑去分辨。兩篇對「cAMP 能否分辨先後」說法不同,見 syn-contradictions 1.2,本頁不裁決。
  3. Tomchik 2009 的證據限制:缺「基因型 × 條件」的交互作用檢定;刺激是離體腦上的藥物模擬;協同幅度是多約五成,不是倍增。
  4. Handler 2019 的「0 s 最大」沒有被檢定:論文方法章節(STAR Methods)的統計段對圖 5E 只列了「對零」的檢定,沒有檢定 0 s 是否高於相鄰時間差;「最大」是六個點的形狀。

相關

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cAMP 訊號(cAMP signaling) 制約刺激與非制約刺激的時序(CS–US timing) 離體全腦製備(ex vivo brain explant) 氣味類化(odor generalization) c739-GAL4 驅動品系(c739-GAL4) KC 上的多巴胺受體(dopamine receptors DopR1/DopR2) Epac 系 cAMP 感測器(Epac-based cAMP sensor) Kenyon 細胞(Kenyon cell, KC) 索引 Cohn 2015 · coordinated neuromodulation Felsenberg 2018 · memory extinction Handler 2019 · dopamine receptor timing Ichinose 2015 · reward recurrent circuit Tomchik 2009 · camp dynamics 從多巴胺到突觸改變:KC 軸突怎麼讀出增強訊號 先後與間隔:氣味和多巴胺的時序如何決定學到什麼