PAM-α1 多巴胺神經元(PAM-α1)
本頁用語(每頁可單獨查閱,故重複列出):
- 蘑菇體(mushroom body):果蠅腦中把氣味和好壞經驗連起來的構造。代表氣味的 Kenyon 細胞(KC)把軸突成束排成幾條「葉」(α、α′、β、β′、γ),每條葉沿長度切成一格一格的「區室」(例如 γ1pedc、γ2、α1);細胞以所在區室命名。見 e-mushroom-body、c-mb-compartment。
- DAN、PAM、PPL1:多巴胺神經元(dopaminergic neuron)送出代表懲罰或獎賞的多巴胺;PAM 群多傳遞獎賞,PPL1 群(Handler 2019 寫作 PPL)多傳遞懲罰。
- MBON:蘑菇體輸出神經元,接收 KC 的訊號、推動果蠅靠近或走開;學習改變的是 KC→MBON 突觸的強弱。
- CS+/CS−、順向/逆向:訓練時配了糖、電擊或 DAN 活化的氣味(CS+),與沒配的對照氣味(CS−)。順向配對=氣味先、多巴胺後;逆向配對=多巴胺先、氣味後。
- PI(表現指數)、LI(學習指數):行為分數。一群果蠅在兩種氣味間選擇,換算成一個數;多數篇落在 −1 到 +1(Hige 2015 的刻度不同),0=沒有偏好,正負號的意思各篇不同(見 c-performance-index)。
- 消退、再鞏固:學會後再聞 CS+ 卻沒有糖或電擊,學到的反應減弱,叫消退(c-memory-extinction);記憶被叫出來後暫時變得不穩定、再重新存好,叫再鞏固(c-memory-consolidation)。
- 驅動品系:讓外加基因只在選定神經元表現的果蠅品系。GAL4 與 LexA 是兩套互不干擾的開關;split-GAL4 把 GAL4 拆成兩半(AD 與 DBD),兩半都在的細胞才有作用(e-split-gal4)。基因型寫「X/+」表示只帶一個品系的對照組。
- 活化與阻斷工具:CsChrimson 照紅光讓神經元放電(e-cschrimson);P2X2 遇到 ATP 讓神經元放電(e-p2x2);shibire^ts1(shi)升溫時暫時關掉神經元的輸出(e-shibire-ts),全程維持低溫的「允許溫度對照」用來排除品系本身的效果。
- 讀數與製備:ΔF/F0=螢光相對刺激前基線的變化比例(0.5=亮了 50%),以遇鈣變亮的 GCaMP 量神經元活動(e-gcamp);離體=把腦取出泡在養液裡做實驗(c-ex-vivo-explant),活體=活果蠅固定後打開頭殼看。
- 標記:※ 推論=本庫推得、原文沒明說;?待查=要靠其他資料確認;「從圖判讀」=從圖上估讀的值;「text.txt 第 N 行」=本庫保存的論文全文文字檔的行號;「該頁」指表格同一列的來源頁。
是什麼
PAM-α1 是 PAM 群(多傳遞獎賞)中的一型多巴胺神經元(DAN),把多巴胺送進蘑菇體 α 葉最靠近根部的 α1 區室。 名字前段 PAM 是細胞群(以細胞體位置命名),後段 α1 是它支配的區室(見 c-mb-compartment)。同一格的輸出神經元是 MBON-α1;Ichinose 2015 發現 MBON-α1 的末梢回到 PAM-α1 的樹突旁,構成一個迴圈(見 t-mbon-dan-feedback)。本庫兩篇用它,結論都指向「較慢、較穩的獎賞記憶」。PAM-α1 有幾顆細胞,Ichinose 2015 沒有給(該來源頁搜尋原文後確認)。
版本與規模(標記它的品系)
| 品系 | 來源 | 用途 |
|---|---|---|
| MB299B(split-GAL4) | Ichinose 2015(引 Aso 2014a、Yamagata 2015) | 阻斷(shi)、降低 NMDA 受體(RNAi) |
| R72D01-LexA | Ichinose 2015 | 與 MBON-α1 雙標記、GRASP 解剖 |
| MB043C(split-GAL4) | Aso 2016 | 驅動 CsChrimson,以光代替糖 |
| R58E02-GAL4/-LexA | Aso 2016、Felsenberg 2017 | 涵蓋它在內的大範圍 PAM(見 e-r58e02) |
庫內誰用了它
| 來源 | 怎麼用 | 得到什麼 |
|---|---|---|
| s-ichinose-2015-reward-recurrent-circuit | 訓練時、訓練後 1 小時、測試時分別以 shi 阻斷;在 PAM-α1 降低 NMDA 受體次單元 dNR-1 或 dNR-2 | 訓練時阻斷:24 h 記憶剩約 18%,5 分鐘記憶不顯著;訓練後立刻阻斷 1 h 也傷 24 h 記憶,22 h 後阻斷不傷;測試時阻斷不顯著(n 小);降低 NMDA 受體傷 24 h 記憶(皆 ※ 從圖判讀,見該頁 3.3–3.9) |
| s-aso-2016-dan-cell-type-rules | MB043C 以光代替糖訓練,比較學習與更新規則;與 PPL1-γ1pedc 同時活化 | 學得比 γ1pedc 慢;未配對 DAN 活化幾乎不削弱記憶(比值約 0.9,五組中的例外);反轉配對後淨偏好約 0.1;能同時記住兩組配對;與 γ1pedc 合併時即時嫌惡、1 天後喜好約 +0.27 |
數值見各來源頁與 numbers。
已知的問題
- 兩篇把 α1 的特殊性連在一起,但沒有檢驗因果。 Aso 2016 引 Ichinose 2015 的迴圈來解釋「α1 不被未配對 DAN 削弱」,只是並列;Ichinose 2015 的迴圈本身也只有解剖與行為證據,沒有量到 MBON-α1 興奮 PAM-α1(見 s-ichinose-2015-reward-recurrent-circuit 第五節)。
- 「多巴胺在訓練後持續釋放」是模型。 Ichinose 2015 沒有量多巴胺;圖題的「dopamine release」是推論。
- 陰性結果樣本小。 「提取不需要 PAM-α1」的 n 為 7、7、10,對照分數也偏低。
- 兩篇的飢餓與訓練條件不同:Ichinose 用真糖、T 迷宮、餓到死亡率 5–15%;Aso 用光、競技場,圖 2、3 是否先餓未說明,圖 4 餓 48 小時。數值不宜跨篇比。
- RNAi 降低程度未驗證(Ichinose 2015)。
相關
- 細胞群:e-dopaminergic-neuron;同格輸出:e-mbon;其他型:e-ppl1-gamma1pedc
- 品系:e-split-gal4、e-r58e02;工具:e-shibire-ts、e-cschrimson
- 概念:c-memory-consolidation、c-us-substitution
- 主題:t-mbon-dan-feedback、t-memory-updating
- 來源:s-ichinose-2015-reward-recurrent-circuit、s-aso-2016-dan-cell-type-rules
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記憶鞏固與再鞏固(memory consolidation and reconsolidation) 氣味類化(odor generalization) 多巴胺神經元(dopaminergic neuron, DAN) R58E02 驅動品系(R58E02 driver lines) split-GAL4 驅動品系(split-GAL4 driver lines) 索引 Aso 2016 · dan cell type rules Ichinose 2015 · reward recurrent circuit 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
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