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Kenyon 細胞(Kenyon cell, KC)

是什麼

e-mushroom-body(蘑菇體)的主體神經元,負責在蘑菇體裡代表氣味。KC 的樹突在萼部(calyx)接收嗅覺輸入,軸突沿著「葉」往外延伸,經由突觸(神經元之間傳訊號的接點)把訊號交給蘑菇體輸出神經元(e-mbon)。多巴胺神經元(e-dopaminergic-neuron)的末梢就伸在這些突觸旁邊,本庫各篇都認為學習改變的是「KC → MBON」這個突觸(見 c-kc-mbon-plasticity)。

數量:約 2,000 顆(Aso 2016 引言「~2000」,引 Laurent & Naraghi 1994、Perez-Orive et al. 2002;Cohn 2015 引言「~2,000」)。兩篇都是在引言中轉述,沒有自己計數。

三類(依 s-tomchik-2009-camp-dynamics):α/β、α′/β′、γ。前兩類的軸突分岔成垂直葉與水平葉,γ 類只有水平的 γ 葉。所以「量 α 葉」就是量 α/β KC 的軸突。

稀疏編碼(sparse coding):每種氣味只活化一小群 KC,不同氣味用到的 KC 大多不重疊(Hige 2015)。好處是改動一種氣味的突觸,較不會波及另一種;但只要有重疊,就會有一部分波及。Hige 2015 的資料:每隻果蠅圈出約 82 顆 KC 細胞體,對某一氣味有反應的約佔 12–13%(本庫推算);對 3-辛醇(OCT)有反應的 KC 中約 30%、對 4-甲基環己醇(MCH)有反應的 KC 中約 33% 對兩者都反應(數字見 numbers)。

庫內誰用了它

來源 標記 KC 的驅動品系 量 KC 的哪個部位、量什麼 怎麼刺激 KC
s-tomchik-2009-camp-dynamics GAL4:238Y(三類都標)、c739(α/β)、c305a(α′/β′)、1471(γ) 軸突(α、α′、γ 葉)與樹突(萼部);cAMP(e-epac-camp-sensor)與鈣(e-gcamp) 乙醯膽鹼 30 mM 噴萼部,模擬氣味
s-hige-2015-heterosynaptic-plasticity LexA(另一套表現系統,見表下說明;該篇的 GAL4 已用來讓 DAN 帶上光敏感通道):R13F02-LexA(全部 KC)表現 GCaMP6f;R14H06-LexA 標 γ KC 細胞體的鈣反應,確認「配對」(讓氣味與 DAN 活化同時出現,即實驗中的學習操作)前後 KC 對氣味的反應沒有改變;γ KC 是否變得較難放電(興奮性),以電極直接記錄的測試在補充圖 S7:?待查 真的氣味(OCT、MCH)
s-handler-2019-dopamine-receptor-timing GAL4:OK107(論文標為「KCs」,涵蓋哪幾類沒有寫:?待查) 軸突在 γ4/γ5 區室的 cAMP、內質網鈣(細胞內儲鈣小倉庫放出的鈣)與收到的多巴胺;KC 軸突上的兩種多巴胺受體 DopR1、DopR2 乙醯膽鹼 10 mM 以離子導入(用電流把藥從玻璃細針推出)送到萼部,脈衝 500 ms
s-cohn-2015-coordinated-neuromodulation 讓全部 γ KC 表現 sytGCaMP(啟動子名稱 ?待查);另以稀疏標記只標少數幾顆 突觸前末梢的鈣,逐格比較同一條軸突;KC 本身的膜電位與放電(膜片鉗,補充圖 S6B:?待查) 活體用真的氣味;離體以乙醯膽鹼離子導入萼部
s-ichinose-2015-reward-recurrent-circuit α/β KC:c739(e-c739-gal4)、MB008B;KC:MB247 沒有量 KC 活動;以 shibire^ts 阻斷 α/β KC 輸出、以 RNAi 在 α/β KC 降低 DopR1(e-dopamine-receptor) 真的氣味與糖(行為)

「驅動品系」是決定外加基因只在哪些細胞表現的果蠅品系;GAL4 與 LexA 是兩套互不干擾的系統,所以同一隻果蠅可以用一套標 DAN、另一套標 KC 或 MBON。split-GAL4 見 e-split-gal4。

已知的問題

相關

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cAMP 訊號(cAMP signaling) 巧合偵測(coincidence detection) 離體全腦製備(ex vivo brain explant) KC→MBON 突觸可塑性(KC-MBON synaptic plasticity) 蘑菇體區室(MB compartment) 記憶鞏固與再鞏固(memory consolidation and reconsolidation) 氣味類化(odor generalization) 突觸前末梢的鈣(presynaptic calcium) 全細胞膜片鉗記錄(whole-cell patch clamp) c739-GAL4 驅動品系(c739-GAL4) KC 上的多巴胺受體(dopamine receptors DopR1/DopR2) 多巴胺神經元(dopaminergic neuron, DAN) Epac 系 cAMP 感測器(Epac-based cAMP sensor) GCaMP 系鈣感測器(GCaMP calcium indicators) 蘑菇體輸出神經元(mushroom body output neuron, MBON) 蘑菇體(mushroom body) split-GAL4 驅動品系(split-GAL4 driver lines) TH-GAL4 與 TH+DDC 驅動(TH-GAL4 and TH/DDC drivers) 索引 Aso 2016 · dan cell type rules Cohn 2015 · coordinated neuromodulation Felsenberg 2017 · re evaluation Felsenberg 2018 · memory extinction Handler 2019 · dopamine receptor timing Hige 2015 · heterosynaptic plasticity 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 輸出神經元回頭指揮多巴胺神經元:MBON→DAN 回饋迴路 記憶怎麼被改寫:消退、再鞏固與新舊記憶並存 先後與間隔:氣味和多巴胺的時序如何決定學到什麼