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Integration of Parallel Opposing Memories Underlies Memory Extinction

記憶消退的基礎:兩個並行、方向相反的記憶被整合在一起

項目 內容
出處 Cell 175(3), 709–722.e5 (2018). doi: 10.1016/j.cell.2018.08.021 全文(PMC 免費閱讀)
日期 線上先行 2018-09-20(PDF 印「Published: September 20, 2018」);刊期 2018-10-18。投稿 2018-01-24・修訂 2018-08-07・接受 2018-08-13。期號 (3) 未印在 PDF 上,取自 PubMed(PMID 30245010)。頁碼以 PDF 頁尾為準(709–722 加方法頁 e1–e5);PubMed 記為 709–722.e15,可能把線上補充資料也算進去(※ 推論)
通訊作者 Scott Waddell,scott.waddell@cncb.ox.ac.uk(PDF 只有英文名;論文標為 Lead Contact)
作者 共 16 人:Johannes Felsenberg、Pedro F. Jacob、Thomas Walker、Oliver Barnstedt、Amelia J. Edmondson-Stait、Markus W. Pleijzier、Nils Otto、Philipp Schlegel、Nadiya Sharifi、Emmanuel Perisse、Carlas S. Smith、J. Scott Lauritzen、Marta Costa、Gregory S.X.E. Jefferis、Davi D. Bock、Scott Waddell。無共同第一作者標示。依作者貢獻聲明,構想為 Felsenberg 與 Waddell
機構 Centre for Neural Circuits and Behaviour, University of Oxford(英國);Drosophila Connectomics, Department of Zoology, University of Cambridge(英國);Janelia Research Campus, HHMI(美國);MRC Laboratory of Molecular Biology(英國)
資料庫 無公開資料。自寫的 MATLAB 與 Python 程式「upon request」(索取才給)。電子顯微鏡重建用的是公開的全腦電顯資料 FAFB(Zheng et al. 2018),以 CATMAID(多人協作標註神經元的網頁軟體)標註;樹狀圖程式放在 GitHub(markuspleijzier/AdultEM)
補充資料 圖 S1–S7(含在本 PDF 內,PDF 第 21–30 頁);表 S1(不在 PDF 內,論文說各實驗的統計檢定、n 與 p 值都在這張表);影片 S1–S5(不在 PDF 內)
經費 Wellcome Principal Research Fellowship(Waddell)、Gatsby、Bettencourt-Schueller 基金會、DFG(Felsenberg)、MRC(Jefferis)、HHMI(Bock)、Wellcome Collaborative Award

與本庫有關的作者:無(本庫目前沒有「與本庫有關的作者」名單)。

本篇為 CC BY 開放取用(PDF 第 2 頁頁尾:「This is an open access article under the CC BY license」,© 2018 The Author(s),Elsevier 出版),圖片與 PDF 可自由使用與散布,仍逐圖標明出處與授權。全文請由資料表「出處」列的連結到 PMC 閱讀。

讀這一頁需要的幾個詞(每頁可單獨查閱,故重複列出):


為什麼重要

本庫已收的三篇論文(s-tomchik-2009-camp-dynamics、s-hige-2015-heterosynaptic-plasticity、s-handler-2019-dopamine-receptor-timing)問的都是「一次學習怎麼寫進去」:氣味和多巴胺湊在一起時,KC 裡的化學訊號怎麼變、KC→MBON 突觸怎麼變。它們把每一個區室當成一個獨立的單位來看。這篇問的是學習寫進去之後的事:當預期落空,也就是學過「這個氣味之後會被電」,卻再聞到它而沒被電時,腦怎麼修正? 要回答這個問題,就得把好幾個區室、好幾顆 MBON 放在一起看,看它們之間怎麼互相影響,而不只看單一突觸。

它給的答案有三層。

也就是說,消退不是擦掉舊記憶,而是寫一個方向相反的新記憶來抵消它;而且只是部分抵消(見科普文最後一段)。

兩種學習用的是同一種動作:多巴胺讓某個 KC→MBON 突觸變弱。差別只在作用在哪一顆 MBON。懲罰(PPL1)讓推動靠近的 MVP2 那一格變弱,獎賞(這裡是 γ5 的 PAM)讓推動走開的 M6 那一格變弱。

就本庫的研究線而言,這篇留下兩個值得後續追的方向。一是視野變大:本庫其他論文各看一個區室的突觸怎麼變弱(Hige 2015 看 γ1pedc,Handler 2019 看 γ4);這篇則把「突觸變弱」放進更大的網路裡看,包括 MBON 之間的抑制,以及 MBON 回頭驅動 DAN 的迴路。二是它的教學訊號由氣味本身經 MBON 觸發,所以多巴胺必然在氣味開始之後才出現。※ 推論:若依 t-timing-rules 整理的規則(Handler 2019 說多巴胺在後讓突觸變弱),這個順序正好會讓 KC→M6 突觸變弱,與本篇看到的方向一致;但本篇沒有量過氣味與 γ5 多巴胺神經元活動之間的時間差,這只是並列兩篇得到的推論。


論文摘要(原文與中譯)

本篇的 SUMMARY 是不分段的單段摘要(不是 Background/Results/Conclusion 結構),以下照原文排列。摘要中的「恐懼反應」(fear responses)在果蠅實驗裡指對電擊氣味的躲避;「預測線索」指 CS+ 氣味;「成對的這些神經元」(a pair of these neurons)指左右腦各一顆的 M6。

Accurately predicting an outcome requires that animals learn supporting and conflicting evidence from sequential experience. In mammals and invertebrates, learned fear responses can be suppressed by experiencing predictive cues without punishment, a process called memory extinction. Here, we show that extinction of aversive memories in Drosophila requires specific dopaminergic neurons, which indicate that omission of punishment is remembered as a positive experience. Functional imaging revealed co-existence of intracellular calcium traces in different places in the mushroom body output neuron network for both the original aversive memory and a new appetitive extinction memory. Light and ultrastructural anatomy are consistent with parallel competing memories being combined within mushroom body output neurons that direct avoidance. Indeed, extinction-evoked plasticity in a pair of these neurons neutralizes the potentiated odor response imposed in the network by aversive learning. Therefore, flies track the accuracy of learned expectations by accumulating and integrating memories of conflicting events.

中譯(本節為忠實翻譯,非自撰內容):

要準確預測一個結果,動物必須從先後發生的經驗中,學到支持的證據與相互矛盾的證據。在哺乳類與無脊椎動物中,學來的恐懼反應可以藉由「經歷預測線索卻沒有懲罰」而被壓制,這個過程稱為記憶消退。我們在此顯示,果蠅嫌惡記憶的消退需要特定的多巴胺神經元,這表示懲罰的缺席被記成一次正向的經驗。功能性成像顯示,原本的嫌惡記憶與一個新的、帶獎賞性質的消退記憶,兩者在細胞內的鈣痕跡同時存在於蘑菇體輸出神經元網路的不同位置。光學與超微結構(電子顯微鏡)的解剖,符合「並行且彼此競爭的記憶在指揮迴避的蘑菇體輸出神經元內被合併」的說法。的確,消退在一對這類神經元中誘發的可塑性,抵消了嫌惡學習在網路中造成的、增強了的氣味反應。因此,果蠅藉由累積並整合相互衝突事件的記憶,來追蹤所學預期的準確度。

Highlights(原文四點,中譯): 預期中的懲罰沒有出現,會讓學來的躲避行為消退;缺少懲罰被學成一次正向的經驗;原本的嫌惡記憶與新的獎賞記憶並存於不同位置;相反的記憶在特定輸出神經元內被整合,以指揮行為。


科普文

想像你在一家餐廳吃壞了肚子,從此每次經過那家店都繞路。後來朋友硬拉你進去吃了兩次,兩次都沒事。你不會因此忘了那次拉肚子,你只是在心裡多記了一筆「最近去都沒事」。下次經過時,兩筆記錄一起浮上來,你不再那麼想繞路,但也不會毫無顧忌。心理學把「預告壞事的線索一再出現、壞事卻沒來,原本學到的躲避就減弱」稱為記憶消退(memory extinction)。這篇論文問的是:果蠅腦裡,這「另記的一筆」寫在哪裡,又怎麼和舊的那筆相抵?

先說果蠅學了什麼。 作者把一群果蠅放進管子,讓牠們聞一個氣味一分鐘,同時電十二下;再讓牠們聞另一個氣味一分鐘,不電。被電的氣味叫 CS+,沒被電的叫 CS−。之後讓果蠅在 T 字形的迷宮裡選邊,一邊是 CS+、一邊是 CS−,多數會躲開 CS+。作者再在訓練後 30 分鐘,讓果蠅「重新聞」CS+ 兩次(每次一分鐘、中間隔 15 分鐘),都不電。到訓練後 60 分鐘測驗時,躲 CS+ 的程度明顯變小:在一組實驗中,分數從約 −0.39 變成約 −0.20(※ 從圖判讀;負值代表躲,越負越躲)。重新聞 CS− 則沒有這個效果。躲避只少了大約三分之一到一半,消退是部分的,不是全部。

難題一:誰在教「這次沒被電」? 寫入「這個氣味很糟」靠的是送懲罰訊號的多巴胺神經元(PPL1 群)。直覺上,消退也許是讓 PPL1 把當初改過的突觸再改回去。作者用溫度開關(Shi^ts1,見頁首的詞表)在重新聞氣味的那段時間,分別關掉兩群多巴胺神經元。關掉送懲罰的 PPL1,消退照常發生;關掉 PAM 群(其中有許多送獎賞訊號),消退就不見了。所以教「這次沒被電」的,是獎賞那一邊的神經元。 作者據此說,「該來的懲罰沒來」在果蠅腦裡被當成一件好事來記。

難題二:沒有糖、沒有水,獎賞訊號從哪裡來? 這裡要用到蘑菇體的網路結構。氣味經由 KC 送到好幾顆輸出神經元(MBON):有的推動果蠅靠近,有的推動走開。過去的研究(本篇引用)說,嫌惡學習會讓 KC 送到「靠近」那一顆(MVP2)的訊號變弱,結果 CS+ 主要去驅動「走開」那兩顆(M4β′ 與 M6)。而 M4β′ 與 M6 的輸出端,正好伸到 PAM 多巴胺神經元附近。作者把一塊果蠅腦取出來,用紅光直接活化 M4β′/M6,看 PAM 神經元有沒有反應:管 γ5 這一格的 PAM 神經元明顯被活化,管其他格的沒有。他們也在重新聞氣味時關掉 M4β′/M6,消退就變弱了。整條路是:學過之後,CS+ 主要驅動「走開」的神經元;它們再去叫醒管 γ5 的獎賞神經元;獎賞訊號回頭改寫 γ5 格的突觸,也就是 KC 送到 M6 的那些突觸(M6 的樹突在 γ5 格)。 網路自己產生了「這次沒事」的教學訊號。

難題三:舊記憶被擦掉了嗎? 作者在活的果蠅頭上開個小窗,用螢光蛋白(GCaMP)看三顆 MBON 對氣味的反應,比較「只訓練」與「訓練後再消退」兩組。

舊的那筆沒被擦掉,新的一筆寫在另一處。 這和吃了糖之後學到「這個氣味很好」時,M6 的變化方向相同(本篇引用 Owald et al. 2015),所以作者把消退記憶視為一種獎賞記憶。

最後,兩筆記錄在哪裡相抵? 作者在 M6 的輸出端(軸突)上量反應。只訓練時,M6 輸出端對 CS+ 的反應比 CS− 大,即學習讓 M6「更想走開」;訓練後再消退,這個差別就量不出來了。作者的解釋靠一個解剖上的細節:MVP2 這顆抑制性神經元會壓住 M6。嫌惡學習讓 MVP2 對 CS+ 變安靜,等於鬆開了 M6 的煞車,所以 M6 輸出變大。作者用一顆完整果蠅腦的電子顯微鏡影像,把這幾顆神經元的接點逐一找出來。結果 MVP2 的接點落在 M6 樹突的根部附近,也就是樹突收集的訊號要匯流、往軸突送出去的那個關口,所以有可能從那裡壓住整棵樹突送出的訊號。這也解釋了為什麼學習的效果只在 M6 的輸出端看得到、在樹突上看不到:鬆煞車發生在關口,而樹突在關口的上游,量不到關口之後的變化。消退則在 M6 的樹突上把 CS+ 的輸入調弱。一邊是煞車鬆了(舊記憶),一邊是油門收小了(新記憶),兩者在 M6 裡相加,M6 的輸出回到差不多原來的樣子。

代價與限制。 第一,關掉 PAM 用的是一個涵蓋 PAM 群很大一部分的品系,不是只關 γ5;「是 γ5 那幾顆在教」是從其他實驗拼起來的,沒有被直接檢驗。作者也坦承,他們想在學習後看到 γ5 神經元對氣味的反應變大,卻沒看到,因為這群神經元自己會不停起伏放電,蓋過了氣味引起的訊號(論文沒有放這部分的資料)。第二,「活化 M4β′/M6 會叫醒 γ5」是在取出的腦裡、用紅光同時活化兩種神經元測的,分不出是哪一顆負責。第三,「關掉 M4β′/M6 讓消退變弱」那組實驗有一個作者也說「出乎意料」的結果:如果重新聞的是 CS−,關掉這兩顆反而讓果蠅完全不躲 CS+ 了。判斷有沒有消退,是拿「重新聞 CS+」的那組去比「重新聞 CS−」的那組。在被關掉的果蠅裡,當作基準的 CS− 組自己先變了(完全不躲),於是在被關掉的果蠅之間比,重新聞 CS+ 的那組反而比重新聞 CS− 的那組躲得多,和「重新聞 CS+ 才會消退」的邏輯顛倒。關掉這兩顆顯然還有別的、與消退無關的效果,所以「消退變弱」這個解讀不能照單全收(專業文 3.2 細說)。第四,各組有多少隻果蠅、p 值多少,論文都放在表 S1,而表 S1 不在本庫取得的 PDF 裡。

最容易被誤讀的一點:「M6 的反應被抵消」是「量不到顯著差別」,不是「量到兩者相等」。 論文的統計只比較同一組果蠅對 CS+ 與 CS− 的反應,沒有直接比較「只訓練」與「訓練後消退」兩組。消退後 M6 輸出端的 CS+/CS− 差別不顯著,作者在摘要寫成 neutralizes(抵消),在圖 6 的圖說寫 nullifies(歸零),在圖 7 的模型圖說則寫成「partially compensates」(部分補償)。行為上,消退本來就只消掉三分之一到一半的躲避。所以比較準確的讀法是:新記憶部分抵消了舊記憶在 M6 上的效果,而舊記憶的痕跡(MVP2)完整保留。


專業文

一、概述

主要問題。 嫌惡記憶在果蠅身上消退時:(1) 需要哪一群 DAN 提供教學訊號?(2) 舊記憶的生理痕跡是否在消退後仍然存在?(3) 若新舊記憶並存,它們在 MBON 網路的哪個節點被合併?

重要性。 消退是新學習而非擦除,這個看法在哺乳類文獻已久(本篇引 Bouton 2004;Myers & Davis 2007;Herry et al. 2010),但「消退記憶在哪裡形成、怎樣與原記憶整合」在細胞層級並不清楚(本篇引言語)。果蠅 MB 的區室結構讓研究者可以在已知身分的單一神經元上同時找新舊兩個記憶的痕跡。

發表當時的領域現狀(2018,依本篇引言與討論)。

體裁: 原著論文(行為遺傳學 + 離體光遺傳 × 鈣成像 + 活體雙光子鈣成像 + 光學與電子顯微鏡解剖)。

專業文用到的其他術語:

詞 意思
再暴露(re-exposure)/再活化(reactivation) 訓練後再讓果蠅聞 CS+ 或 CS−、不給電擊的那一段。論文兩種說法混用,圖上多寫 Reactivation
間隔(ITI, inter-trial interval) 本篇定義為前一次結束到下一次開始的時間
集中(massed)/分散(spaced) 集中=兩次再暴露間隔 1 分鐘;分散=間隔 15 分鐘
允許溫度/限制溫度 頁首詞表的 29 °C/25 °C 是 Shi^ts1 本身的特性;實驗實際用的是 23 °C(允許,不起作用)與 30–33 °C(限制,阻斷神經傳遞)
ΔF/F0、F/F0 F 是當下的螢光,F0 是刺激前的平均螢光。F/F0 是兩者的比值(1=沒變);ΔF/F0 =(F − F0)÷ F0,是變化的比例(0=沒變,1.75=亮了 175%)。離體實驗報 ΔF/F0,活體實驗先算 F/F0 再求曲線下面積
曲線下面積(AUC) 氣味給的 5 秒內 F/F0 的積分。本篇再除以同一隻果蠅對「新氣味」IAA(乙酸異戊酯,沒訓練過的氣味)的 AUC,得到「標準化 AUC」。論文說這是為了消除個別果蠅之間的差異(例如每隻螢光蛋白的亮度不同)
突觸前、突觸後位點;T 形突起 一個突觸有送訊號的一側(突觸前)和收訊號的一側(突觸後)。電顯影像上,突觸前位點有一個 T 字形的蛋白結構(T-bar),周圍聚著裝傳遞物質的小泡
末梢、β′2p/β′2m 末梢是軸突上把訊號交出去的部分。β′2p 與 β′2m 是 β′2 區室再細分的兩小區;論文把支配這兩小區的 PAM 神經元當成兩群分開量
樹突棘狀小枝(spine-like twig) 樹突上短小的側枝(本篇方法引 Schneider-Mizell et al. 2016,指短於 3 µm 者),突觸後位點可以長在上面
crepine 一個腦區的名稱(只出現在圖 4C 圖說:M4β′ 有兩條樹突伸進去;論文沒有說明它的位置)
前饋抑制、解除抑制 前饋抑制:KC 同時興奮 MVP2 與 M4β′/M6,MVP2 再抑制 M4β′/M6。嫌惡學習讓 KC→MVP2 變弱,MVP2 對 CS+ 抑制就少了,M4β′/M6 的 CS+ 反應因此相對變大,這叫解除抑制(disinhibition)
樹突、軸突、主神經突 樹突是收訊號的分枝,軸突是送訊號的分枝;主神經突(primary neurite)是連接兩者與細胞體的主幹
樹突根部(root of the dendritic field) 本篇定義為主神經突分成樹突與軸突兩路的那一點(近端、遠端是相對細胞體而言)
en passant 突觸、bouton en passant=軸突路過時沿途形成的突觸;bouton=軸突末端膨大的突觸小球
分流抑制(shunting) 本篇的用語:在樹突主幹上的抑制性突觸,可以把整條分枝或整棵樹突送來的訊號一起壓掉
FAFB、CATMAID FAFB 是一顆成年雌果蠅全腦的連續切片穿透式電子顯微鏡影像(Zheng et al. 2018);CATMAID 是多人協作標註神經元的網頁軟體
樹狀圖(dendrogram) 把神經元的分枝攤平成樹狀,只保留分枝關係,不保留長度

二、方法

flowchart TD
    A["T 迷宮嫌惡制約<br/>CS+ 1 min + 90 V 電擊 12 下(每 5 s)<br/>45 s 清潔空氣 → CS− 1 min"] --> B["訓練後 30 min:再暴露<br/>CS+ 或 CS− 各 1 min,不電<br/>2 次 ITI 15 min(主協定;<br/>圖 1A 另比較集中與次數)"]
    B --> C["訓練後 60 min:測驗<br/>T 迷宮 2 min 選擇<br/>P.I.=(CS+ 數 − CS− 數)/總數"]
    B -.-> D["Shi^ts1 阻斷:30–33 °C<br/>R58E02(PAM)、MB504B(PPL1)、VT1211(M4β′/M6)"]
    E["離體腦:VT1211-LexA → CsChrimson(M4β′/M6)<br/>R48B04-GAL4 → GCaMP6f(PAM)<br/>630 nm,10 ms × 40 Hz,共 500 ms"] --> F["PAM 末梢分區:γ4、γ5、β′2p、β′2m<br/>刺激前 1 s vs 刺激開始後 1 s,配對 t 檢定"]
    G["活體雙光子成像(顯微鏡下訓練)<br/>第一下電擊在 CS+ 開始後 1.2 s"] --> H["訓練後 60 min:CS+、CS−、新氣味 IAA 各 5 s<br/>AUC ÷ IAA 的 AUC"]
    H --> I["CS+ vs CS−:配對 t 或 Wilcoxon"]
    J["解剖:Airyscan 共軛焦<br/>FAFB 電顯追蹤 MVP2、M4β′、M6"] --> K["突觸計數、樹狀圖<br/>突觸到樹突根部的沿枝距離"]

品系與它們標記的細胞。 下表依本篇正文與關鍵資源表整理。

品系 標記 用在
R58E02-GAL4 PAM 群 DAN(正文寫 PAM DANs,沒有寫涵蓋幾型) 圖 1C 行為阻斷;討論提到它標的 γ5 DAN 自發起伏
R48B04-GAL4 PAM DAN(用於成像;論文沒說明它與 R58E02 涵蓋的 PAM 是否相同,兩者都看得到 γ5) 圖 2 離體成像 PAM 末梢
MB504B-GAL4 PPL1 群 DAN(正文稱「獲得嫌惡記憶所必需」的那群) 圖 1D 行為阻斷
VT1211-GAL4/-LexA M4β′ 與 M6 兩者 圖 2 光遺傳(LexA)、圖 2F 行為阻斷、圖 6A、圖 S3E–H
MB112C-GAL4 MVP2 成像、解剖
R39A05-GAL4 M4β′ 成像
R66C08-GAL4 M6 成像

行為。 參數取自 STAR 方法(PDF 第 17–18 頁)。

離體光遺傳 × 成像。

活體成像。

解剖。

統計。

三、結果

3.1 消退需要 PAM,不需要 PPL1(圖 1、圖 S1)

Figure 1:嫌惡記憶的消退需要 PAM 多巴胺神經元

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 1。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 1): Extinction of Aversive Memory Requires PAM Dopamine Neurons. (A) Top: protocol. Bottom: two (15 min ITI) or five (1 min ITI) CS+ re-exposures induces extinction. (B) Top: protocol. Bottom: CS+, but not CS−, re-exposure induces extinction. (C) Left: protocol with temperature shifting (dashed line) and R58E02-GAL4 DANs schematic. Right: blocking R58E02 neurons with UAS-Shi^ts1 during CS+ re-exposure abolishes aversive memory extinction. (D) Left: protocol and MB504B-GAL4 DANs schematic. Right: blocking MB504B neurons during CS+ or CS− re-exposure does not alter extinction. Asterisks denote significant differences. Data are represented as the mean ± SEM; individual data points are displayed as dots. See also Figure S1 and Table S1.

圖說中譯: 嫌惡記憶的消退需要 PAM 多巴胺神經元。(A) 上:協定。下:兩次(間隔 15 分鐘)或五次(間隔 1 分鐘)CS+ 再暴露引發消退。(B) 上:協定。下:再暴露 CS+ 會引發消退,再暴露 CS− 則不會。(C) 左:含溫度切換(虛線)的協定與 R58E02-GAL4 DAN 示意圖。右:在 CS+ 再暴露期間以 UAS-Shi^ts1 阻斷 R58E02 神經元,消除了嫌惡記憶的消退。(D) 左:協定與 MB504B-GAL4 DAN 示意圖。右:在 CS+ 或 CS− 再暴露期間阻斷 MB504B 神經元,不改變消退。星號表示顯著差異。資料為平均 ± 標準誤;個別資料點以圓點顯示。另見圖 S1 與表 S1。

解讀:

  1. 消退的幅度(正文只寫「顯著減少」)。 從圖上讀,A 格:不再暴露約 −0.44,集中兩次約 −0.43,分散兩次約 −0.28,集中五次約 −0.29(所以集中兩次沒有效果,分散兩次或集中五次才有效:次數與間隔都有影響);B 格:不再暴露約 −0.39,CS− 兩次約 −0.38,CS+ 兩次約 −0.20(※ 從圖判讀,誤差約 ±0.02)。以「不再暴露」為基準,分散兩次消掉約 36%(0.16/0.44)的躲避,B 格消掉約 49%(0.19/0.39)。C、D 兩格的對照組,以「再暴露 CS−」為基準(CS− 不會引發消退,所以等於沒消退),「再暴露 CS+」消掉約 35–47%。消退一致地只消掉三分之一到一半。 作者在討論中為這個「部分」消退提出一個解釋,要等讀完後面的成像結果才看得懂,見第四節討論第 4 點。
  2. C 格真正該看的是實驗組(圖上的綠柱)。 判斷有沒有消退的方法,是在同一種果蠅裡比「再暴露 CS+」與「再暴露 CS−」:前者躲得明顯較少,就是有消退。兩個對照組都有這個差別;實驗組(PAM 被阻斷)的 CS− 約 −0.28、CS+ 約 −0.30,沒有差別(ns),所以消退消失了。一個可能的疑慮是:實驗組的 CS− 本身(−0.28)比 GAL4 對照組的 CS−(約 −0.36)淺,若實驗組原本就學得比較少,「CS+ 與 CS− 沒差」也可能只是因為沒什麼可消退的。但它與 Shi^ts1 對照組的 CS−(約 −0.29)相近,而 Shi^ts1 對照組照樣看得到消退。起點一樣淺的組仍能消退,所以「起點淺」不足以讓消退消失,這個疑慮不成立。
  3. ⚠️ 阻斷的時段比正文說的長。 正文寫阻斷「restricted to the period of CS+ or CS− odor re-exposure」(PDF 第 4 頁)。但 C、D 兩格的協定圖上,32 °C 的虛線從訓練結束後不久一直持續到第二次再暴露之後,約 40 分鐘(※ 從圖判讀)。圖 S2B(M4β′/M6 實驗的對照)的圖說也寫「for 45 min after aversive conditioning」。所以阻斷涵蓋了再暴露之前的那段時間。對 M4β′/M6,圖 S2B 證明了「只這樣升溫、不再暴露」不影響記憶;但對 PAM(圖 1C),PDF 裡沒有同樣的「升溫但不再暴露」對照(圖 S1 的五格都不是這種設計)。所以「只在再暴露期間需要 PAM」是比資料強的說法:PAM 也可能在再暴露之前的那段時間就有作用。
  4. ⚠️ 圖 S1D 的圖說寫錯對應的圖。 正文說「整個實驗都在 23 °C 進行時,所有組都正常消退(圖 S1D)」,指的是 PAM 實驗(圖 1C)。圖 S1D 圖上畫的也是 R58E02(PAM)。但它的圖說寫成「Permissive temperature control experiment for Figure 1D」(1D 是 PPL1 實驗)。另外,PPL1 實驗(圖 1D)的允許溫度對照,PDF 裡找不到(圖 S1 共 A–E 五格,沒有一格是 MB504B)。這個缺口影響不大:允許溫度對照是用來排除「品系本身就有缺陷」,而圖 1D 的結論是「阻斷 PPL1 後消退照常」,品系缺陷不會製造出「照常」。
  5. 對「PAM 是教學訊號」踩煞車。 R58E02 標的是 PAM 群的一大部分,不只 γ5。圖 S1E 讓果蠅照常消退,只在最後測驗的那段時間阻斷 PAM,消退後的分數不受影響。這排除了另一種解釋:PAM 不是教消退,而是在測驗時負責讓果蠅「表現出」消退後的行為。但從這張圖只能說「消退需要 R58E02 那群神經元在那段時間有輸出」;「是哪幾型 PAM」要靠圖 2 拼湊。
  6. 圖 S1C 的再訓練實驗(正文只定性描述)。再訓練=消退之後再做一次「CS+ 配電擊」的訓練(1 分鐘、12 下電擊;正文說在消退後 30 分鐘做)。三組果蠅:「訓練+消退+再訓練」、「訓練+再訓練」(沒消退)、「只有再訓練」(之前沒訓練過,等於只學一次)。從圖上讀(※ 從圖判讀):
組別 再訓練後立即測 再訓練後 90 分鐘測
訓練+消退+再訓練 約 −0.58 約 −0.52
訓練+再訓練 約 −0.60 約 −0.51
只有再訓練 約 −0.55 約 −0.29

90 分鐘時,學過兩次的兩組(不論中間有沒有消退)都比只學一次的那組記得牢,而且兩組幾乎一樣。 也就是說,消退沒有抹掉第一次訓練留下的東西,第一次與第二次訓練的效果仍能疊加。這支持作者「資訊在訓練、消退、再訓練之間累積」的說法。

3.2 M4β′/M6 驅動 γ5 的 PAM,且消退需要它們(圖 2、圖 S2)

為什麼剛好是 γ5 重要:M6 的樹突就在 γ5 格。M6 叫醒的 DAN 管的正是 M6 自己收訊號的那一格,形成一個回饋迴路,所以 M6 能改寫「KC→M6」這個突觸。

Figure 2:M4β′ 與 M6 驅動 γ5 多巴胺神經元,並為記憶消退所需

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 2。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 2): M4β′ and M6 MBONs Drive γ5 Dopamine Neurons and Memory Extinction. (A) M4β′ and M6 neurons were activated with CsChrimson and GCaMP6f Ca²⁺ responses measured in presynapses of specific PAM DANs, identified by compartment innervation in the MB lobes. Insets: maximum projections of imaging planes with pseudo-colored GCaMP signals and γ4, γ5, β′2p, and β′2m regions of interest (ROIs). Controls express GCaMP6f, but not CsChrimson. (B) M4β′/M6 activation evoked significant signals in γ5 PAM DANs. (C–E) M4β′/M6 activation did not evoke significant signals in γ4 PAM DANs (C), whereas it produced subtle inhibition and rebound in PAM β′2p (D) and PAM β′2m (E) DANs. Arrows, time points, before and after light stimulation (red box), used for quantification. Paired measurements connected (green lines) and mean response (gray bar). (F) Top: protocol with temperature shifting. Bottom: blocking VT1211-GAL4 M4β′/M6 with UAS-Shi^ts1 during CS+ re-exposure (left) reduces extinction. Blocking M4β′/M6 during CS− re-exposure abolishes odor avoidance behavior (right). Asterisk denotes significant difference. ns, no significant difference. Asterisks in (A)–(E) indicate a significant difference between pre- and post-activation responses. Data in (F) mean ± SEM. Dots represent individual data points. See also Figure S2 and Table S1.

圖說中譯: M4β′ 與 M6 MBON 驅動 γ5 多巴胺神經元與記憶消退。(A) 以 CsChrimson 活化 M4β′ 與 M6,並在特定 PAM DAN 的突觸前末梢量 GCaMP6f 鈣反應;PAM DAN 依其支配的 MB 葉區室辨認。插圖:成像平面的最大投影,GCaMP 訊號以偽色顯示,並標出 γ4、γ5、β′2p、β′2m 的分析區域(ROI)。對照組表現 GCaMP6f 但不表現 CsChrimson。(B) 活化 M4β′/M6 在 γ5 PAM DAN 引發顯著訊號。(C–E) 活化 M4β′/M6 在 γ4 PAM DAN 沒有引發顯著訊號 (C),在 PAM β′2p (D) 與 β′2m (E) DAN 則引發輕微的抑制與反彈。箭頭為光刺激(紅框)前後用來量化的時間點。配對的量測以綠線相連,平均反應以灰柱表示。(F) 上:含溫度切換的協定。下:在 CS+ 再暴露期間以 UAS-Shi^ts1 阻斷 VT1211-GAL4 的 M4β′/M6(左)使消退減弱;在 CS− 再暴露期間阻斷 M4β′/M6 則消除了對氣味的躲避行為(右)。星號表示顯著差異;ns 表示無顯著差異。(A)–(E) 的星號表示活化前後反應有顯著差異。(F) 的資料為平均 ± 標準誤,圓點為個別資料點。另見圖 S2 與表 S1。

解讀:

  1. B 格的反應很大,但樣本小。 平均 ΔF/F0 約 1.75(即螢光增加約 175%),個別腦約 0.5–2.5;圖上是 5 條線,也就是 5 個腦(※ 從圖判讀)。C–E 格各約 4 條線。圖 S2A 的「只有 GCaMP、沒有 CsChrimson」對照組沒有反應,排除了「光本身造成訊號」。這是強的定性證據,但只有 5 個離體腦;而且 VT1211 同時標 M4β′ 與 M6,分不出是哪一顆在驅動 γ5。
  2. D、E 格的「反彈」沒有被量化。 量化用的「刺激後」時間點是光刺激開始後 1 秒(方法),在 D、E 兩格的曲線上剛好落在下凹處;之後約 1–2 秒才出現的上升,正文稱為反彈(rebound),但沒有統計。所以「β′2 的 DAN 先抑制後反彈」只是對平均曲線的描述,沒有量化支持。
  3. F 格要分兩半讀,而右半讓左半變得難解。
    - 左半(再暴露 CS+):兩個對照組(VT1211/+、Shi/+)約 −0.10,阻斷組約 −0.24(※ 從圖判讀)。阻斷組躲得比較多,作者據此說消退被削弱。
    - 右半(再暴露 CS−):兩個對照組約 −0.29、−0.32,阻斷組約 +0.05,躲避完全消失。
    - 把同一基因型的兩半放在一起看,阻斷組「再暴露 CS+」(−0.24)反而比「再暴露 CS−」(+0.05)躲得更多,與「CS+ 再暴露才引發消退」的邏輯相反。
    - 圖 S2B 顯示,不再暴露、只升溫阻斷 45 分鐘,不影響記憶(VT1211/+ 約 −0.25、Shi/+ 約 −0.24、阻斷組約 −0.19)。所以讓記憶消失的,是「阻斷 M4β′/M6」加上「聞 CS−」這個組合。
    - 正文只用「unexpectedly」帶過,討論沒有再處理這個結果(本頁在全文搜尋 unexpected,只在第 4 頁這一句出現)。
    - ※ 推論:阻斷這兩顆 MBON 本身,在再暴露時可能有某種與消退無關、會改變 CS+ 躲避的效果;在 CS− 條件下這個效果很明顯(躲避消失)。若這個效果在 CS+ 條件下也存在,左半的 −0.24 就混了兩種效果,「阻斷組躲得較多=消退被削弱」這個解讀就不能確定成立,也無法判斷:扣掉這個額外效果後,消退真正被削弱的程度,比圖上看到的差距(−0.24 對 −0.10)更大還是更小。這是本頁的推論,論文沒有提出任何解釋。
  4. 對照組的消退幅度在不同圖之間不同。 圖 2F 的對照組,以同圖右半「再暴露 CS−」的對照組(約 −0.29、−0.32,取約 −0.30)為基準,「再暴露 CS+」(約 −0.10)消掉約三分之二的躲避;圖 1 的對照組只消掉約三分之一到一半。正文沒有討論這個差異;可能只是批次之間的變異。
  5. 體內的證據缺一角。 作者說他們想在學習後看到 γ5 DAN 對 CS+ 的反應變大,但沒看到:R58E02 標的 γ5 DAN 有強烈的自發振盪,使氣味引起的事件無法可靠記錄(「data not shown」,PDF 第 8 頁)。所以「學過之後 CS+ 經 M4β′/M6 活化 γ5 DAN」這條路,在活的果蠅身上沒有被直接量到。 證據是離體活化(圖 2B)加上行為阻斷(圖 2F)拼起來的。

3.3 消退之後,舊痕跡仍在,新痕跡出現在 M6 樹突(圖 3、圖 S3、圖 S6)

Figure 3:消退嫌惡記憶時形成並行的記憶痕跡

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 3。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 3): Parallel Memory Traces Form When Aversive Memory Is Extinguished. (A) Imaging plane in MVP2 dendritic field, training and imaging protocol under the microscope. Aversive conditioning significantly reduces CS+ responses in MVP2. (B and C) No differences evident in M4β′ (B) or M6 (C) dendrites after aversive conditioning. (D) Extinction protocol. Training induced reduction in CS+ response in MVP2 remains after extinction. (E) Odor responses in M4β′ dendrites unchanged following extinction. (F) Extinction induces relative decrease in the CS+ response in M6 dendrites. Odor-evoked activity traces, mean (solid line) and SEM. (shadow). Black line, 5 s odor presentation. Paired measurements from individual flies shown as black (CS+ response < CS− response) or white (CS+ response > CS− response) dots. Asterisks, significant difference between averaged CS+ and the CS− responses. ns, no significant difference. See also Figures S3 and S6 and Table S1.

圖說中譯: 嫌惡記憶消退時形成並行的記憶痕跡。(A) MVP2 樹突區的成像平面,以及在顯微鏡下的訓練與成像協定。嫌惡制約顯著降低 MVP2 對 CS+ 的反應。(B、C) 嫌惡制約後,M4β′ (B) 或 M6 (C) 的樹突看不出差異。(D) 消退協定。訓練造成的 MVP2 CS+ 反應降低,在消退後仍然存在。(E) 消退後 M4β′ 樹突的氣味反應不變。(F) 消退使 M6 樹突對 CS+ 的反應相對下降。氣味誘發的活動曲線為平均(實線)與標準誤(陰影)。黑線為 5 秒的氣味。同一隻果蠅的配對量測以黑點(CS+ 反應 < CS− 反應)或白點(CS+ 反應 > CS− 反應)顯示。星號表示 CS+ 與 CS− 平均反應有顯著差異;ns 表示無顯著差異。另見圖 S3、S6 與表 S1。

解讀:

  1. 這張圖是全篇最核心的證據:A 與 D 一起證明「舊痕跡沒被擦掉」。 先說明 B、C 兩格:概述提到嫌惡學習會讓 M4β′/M6 對 CS+ 的反應相對增強,但這裡的樹突看不出差別。這不矛盾:增強來自 MVP2 的抑制減少,而抑制作用在樹突匯流之後的關口,所以只在軸突上量得到(3.5)。 MVP2 的 CS+/CS− 差別在消退後仍顯著,標準化 AUC 中位數 CS+ 約 0.2、CS− 約 0.4(D 格;※ 從圖判讀)。這與 Hige 2015 在同一顆神經元(MBON-γ1pedc)看到的「配對後突觸變弱、至少持續 40 分鐘」方向一致。不過兩篇的條件不同:本篇在訓練後 60 分鐘用鈣成像量,誘發學習的是真的電擊;Hige 2015 用電極量 MBON 的電訊號,誘發的是用光活化單一顆多巴胺神經元(見該來源頁)。
  2. 「相對下降」的「相對」要讀清楚。 F 格的統計是「同一組果蠅 CS+ vs CS−」。把 C、F 兩格的中位數放在一起看(※ 從圖判讀):
    - C 格(只訓練):CS+ 約 0.22,CS− 約 0.22。
    - F 格(消退後):CS+ 約 0.20,CS− 約 0.65。

這組跨組數字只是提醒,不是證據:兩組的 CS+ 中位數幾乎一樣,差別看起來來自 CS− 較高。但由於兩組是不同的果蠅,每隻又各自除以自己的新氣味反應,跨組的絕對值不能直接比。所以本篇的資料只能說「消退後,CS+ 相對 CS− 變小」,不能區分「CS+ 變小」與「CS− 變大」。 作者的模型假設前者(KC→M6 對 CS+ 的突觸被壓低)。※ 推論:若是後者,就很難用「只有 CS+ 被再暴露」來解釋;這正是需要「組別 × 氣味」交互作用檢定的地方,而論文沒有做(方法只列配對 t 與 Wilcoxon 兩種組內檢定;本頁在全文搜尋 interaction、two-way,沒有結果)。
3. 縱軸刻度不同。 A、D 格的縱軸到 5,其餘到 2。A 格有一隻果蠅的 CS− 約 4.0,遠高於其他點。標準化 AUC 是「除以新氣味的 AUC」,新氣味反應小的果蠅會被放大成極端值。這不影響 A 格的結論方向(多數果蠅的黑點都是 CS+ < CS−),但盒形圖的上緣會被這種點拉高,看圖時要注意。
4. 互換氣味與換品系都重做過,這是加分。 圖 S3A–D 用 OCT 當 CS+,結果相同;圖 S3E–H 換 VT1211-GAL4 量 M6,結果也相同(VT1211 同時標 M4β′ 與 M6;※ 推論:成像平面選在 M6 樹突所在的 γ5,所以量到的主要是 M6,論文沒有說明怎麼排除 M4β′);假訓練(圖 S3K–R)全部不顯著。圖 S6 則把圖 3 與圖 S3 每一隻果蠅的原始反應曲線全部畫出來,供讀者自行檢查。作為「並存」的證據,這組結果是本篇最穩的。
5. ⚠️ 正文引錯補充圖。 正文寫假訓練的結果在「Figures S2K–S2R」(PDF 第 4 頁),但圖 S2 只有 A–C 三格;假訓練在圖 S3K–S3R。

3.4 MVP2 以兩種不同的方式接上 M4β′ 與 M6(圖 4、圖 5、圖 S4)

先說結論。 兩種接法並排如下:

MVP2 → M4β′ MVP2 → M6
突觸數 47 17(右側 M6)、16(左側 M6)
接在哪裡 樹突的遠端、周邊 主神經突沿線、樹突根部附近
突觸形態 bouton(軸突末端膨大的小球) en passant(MVP2 的軸突路過時沿途形成)

作者認為重點在位置:接在樹突根部,才可能壓住整棵樹突匯流後送出的訊號(見頁首與科普文的「關口」)。形態不同,則是「兩種連接不只位置不同、本身就是不同類型的連接」的旁證。

下文的 R、L 指右腦、左腦的那一顆,例如 M6(R)=右腦的 M6、MVP2(L)=左腦的 MVP2。M4β′ 只追蹤了右腦的那一顆。

Figure 4:MVP2 以不同方式連到 M4β′ 與 M6

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 4。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 4): MVP2 Neurons Connect in Different Ways to M4β′ and M6 Neurons. (A) 3D view of right-brain hemisphere MVP2, M4β′, and M6 neurons from EM tracing. MVP2, M4β′, and M6 neurons have ipsi- and contralateral processes in MB lobes (black outline). Scale bar, 20 µm. Dorsal, ventral, medial, and lateral directions indicated. See also Video S1. (B) Confocal projections of MVP2 (cyan), M4β′ (orange), and M6 (magenta), where they intersect in MB lobes. Top row: MVP2 processes intermingle with M4β′ peripheral dendrites in β′2 (white arrows). Bottom row: large diameter MVP2 axon branches (cyan) overlay M6 dendrites in γ5 (white arrows). Scale bar, 10 µm. See also Videos S2 and S3. (C) EM tracing of MVP2 inputs to M4β′ dendrites. MVP2 presynapses (red dots) opposing M4β′ postsynapses. M4β′ axonlets, presynaptic processes extending from dendritic fields are marked (green shades). Two dendritic branches project into crepine (arrows). Scale bar, 5 µm. (D) Dendrogram of M4β′ neuron showing postsynapses opposing MVP2 inputs (red dots), KC inputs (blue), presynaptic output (green). Neurite length not preserved. Main axon branches, arrows. Asterisks, axonlets. (E) EM tracing of MVP2 input to M6 dendrites. Annotated as in C. MVP2 inputs (red) often cluster along M6 major neurites. Scale bar, 2.5 µm. (F) Dendrogram of M6. MVP2 input (red), KC input (blue), presynaptic output (green). Two primary axon branches (black arrows). Contralateral axon (gray arrow). See also Figure S4.

圖說中譯: MVP2 神經元以不同方式連到 M4β′ 與 M6 神經元。(A) 電顯追蹤所得右半腦 MVP2、M4β′、M6 的立體圖。三者在 MB 葉(黑色輪廓)都有同側與對側的分枝。比例尺 20 µm。標示背、腹、內、外方向。另見影片 S1。(B) MVP2(青)、M4β′(橙)、M6(洋紅)在 MB 葉交會處的共軛焦投影。上排:MVP2 的分枝與 M4β′ 在 β′2 的周邊樹突交錯(白箭頭)。下排:MVP2 粗大的軸突分枝(青)覆蓋在 M6 位於 γ5 的樹突上(白箭頭)。比例尺 10 µm。另見影片 S2、S3。(C) MVP2 輸入 M4β′ 樹突的電顯追蹤。MVP2 突觸前位點(紅點)對著 M4β′ 的突觸後位點。M4β′ 的「小軸突」(axonlet,從樹突區伸出、只有突觸前位點的分枝)以綠色系標出。兩條樹突分枝伸入 crepine(箭頭)。比例尺 5 µm。(D) M4β′ 的樹狀圖,標出接收 MVP2 輸入的突觸後位點(紅點)、KC 輸入(藍)與突觸前輸出(綠)。不保留神經突長度。主軸突分枝以箭頭、小軸突以星號標示。(E) MVP2 輸入 M6 樹突的電顯追蹤,標示同 C。MVP2 的輸入(紅)常沿 M6 的主要神經突聚集。比例尺 2.5 µm。(F) M6 的樹狀圖。MVP2 輸入(紅)、KC 輸入(藍)、突觸前輸出(綠)。兩條主軸突分枝(黑箭頭)、對側軸突(灰箭頭)。另見圖 S4。

解讀:

  1. 數字只在方法與圖 S4,正文沒有。 方法的表:MVP2 → M6R 17 個突觸、→ M6L 16 個、→ M4β′ 47 個。圖 S4B 再把它們拆成左右兩顆 MVP2 各自的貢獻:
    - M6(R):左 MVP2 6 個 + 右 MVP2 11 個 = 17。
    - M4β′(R):左 MVP2 4 個 + 右 MVP2 43 個 = 47。
    - M6(L):圖上只畫了左 MVP2 → M6(L) 15 個。

⚠️ M6(L) 在方法表是 16、在圖 S4B 是 15,差 1;圖上也沒有畫右 MVP2 → M6(L) 的連線。論文沒有說明。
2. 論文沒算的比例:M6 收的 MVP2 輸入有三分之一來自對側。 M6(R) 的 17 個裡有 6 個(35%)來自左腦的 MVP2;M4β′(R) 的 47 個裡只有 4 個(9%)來自左腦。※ 推論:M6 受兩側 MVP2 共同控制的程度明顯高於 M4β′。論文沒有討論對側輸入。※ 推論:若兩側腦的 M6 各自受兩側 MVP2 影響,那麼一側腦裡的學習變化,也會經由對側 MVP2 傳到另一側的 M6。本篇的成像沒有分開看這件事(M6 樹突是兩側平均),所以無法檢驗。
3. 「位置不同」比「數量不同」重要。 M6 收到的 MVP2 突觸比 M4β′ 少(17 vs 47),卻集中在樹突根部附近(圖 S4E 的距離分布)。作者推論這樣可以「分流」整棵樹突送出的訊號。這是從解剖位置推出的功能,沒有電生理直接驗證。
4. ⚠️ 藍點不一定是 KC。 圖 4D、F 把藍點標為「KC inputs」。但圖 S4D 的圖說寫「likely-KC input」,圖 S4E 寫「Non-MVP2 inputs, assumed to be mostly KCs」。所以藍點其實是「非 MVP2 的輸入,假設大多是 KC」,圖 4 的圖例說得比實際強。
5. 突觸數的誤差範圍,算法有一點偏差。 追蹤會漏找、也會誤判,所以方法給了「真正的突觸數大概在多少到多少之間」:M6R 16.6–18.4、M6L 15.6–17.3、M4β′ 46–50.8(論文自己附註:真實的突觸數一定是整數,帶小數的只是估計的邊界)。MVP2→M6 的突觸,是在 M6 那一側找到的突觸後位點,所以用的是突觸後的兩個比例(二、方法):約找到 91.7%(漏找約 8.3%)、偽陽性 2.2%。以 M6R 的 17 個為例:
- 下界:扣掉可能的偽陽性,17 × 0.978 = 16.6,與論文的值吻合。
- 上界:補回可能漏找的,應是 17 ÷ 0.917 = 18.5(三組依序 18.5、17.4、51.3);論文寫的 18.4 卻約等於 17 × 1.083,是「多加 8.3%」而不是「除以 91.7%」。

兩種算法差不到 1 個突觸,不影響任何結論;記下來只是因為它不等價(※ 本頁計算)。

Figure 5:MVP2 突觸在 M4β′ 與 M6 上的超微結構

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 5。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 5): Ultrastructure of MVP2 Synapses onto M4β′ and M6 Neurons. (A) 3D view of EM tracing of MVP2 presynapses within M4β′ dendritic field (same as Figure 4C). Most MVP2 presynapses are on bouton-like structures. (B) Inset, area modeled in 3D reconstruction of MVP2 bouton (blue) and corresponding presynapses (red) making inputs to different M4β′ dendrites (orange). Scale bar, 1 µm. Gray lines (1–4), locations of EM data shown in (C). (C) 1, EM image of MVP2 synapse onto unrelated neuron (white arrow). 2–4, MVP2 to M4β′ synapses. This MVP2 bouton also inputs to other neurons. Synaptic cleft (red). Scale bar, 1 µm. (D) 3D view of MVP2 presynapses within M6 dendrite (same as Figure 4E). MVP2 makes en passant synapses onto spines in M6 dendritic field. Scale bar, 1 µm. (E) Inset, area modeled in 3D reconstruction of en passant MVP2 (blue) presynapses (red) onto spine-like twigs (asterisk) of M6 (magenta). Gray lines (1–4), locations of EM sections in (F). (F) 1, presynapse (red) from MVP2 (R) (blue) onto postsynapse of M6 spine-like twig (magenta). 2, section between synapses. 3, white arrow MVP2(L) presynaptic site (red). 4, synaptic cleft (red) of same presynapse extending into two postsynaptic sites (inputs) onto M6 spine-like twig (magenta). Scale bar, 500 nm. See also Videos S4 (MVP2-M4β′) and S5 (MVP2-M6).

圖說中譯: MVP2 突觸在 M4β′ 與 M6 神經元上的超微結構。(A) M4β′ 樹突區內 MVP2 突觸前位點的電顯追蹤立體圖(同圖 4C)。多數 MVP2 突觸前位點位於類似 bouton 的結構上。(B) 插圖:立體重建的區域,顯示一個 MVP2 bouton(藍)及其突觸前位點(紅)輸入到不同的 M4β′ 樹突(橙)。比例尺 1 µm。灰線(1–4)為 (C) 電顯影像的位置。(C) 1:MVP2 與一顆無關神經元之間的突觸(白箭頭)。2–4:MVP2 到 M4β′ 的突觸。這個 MVP2 bouton 也輸入給其他神經元。突觸間隙以紅色標示。比例尺 1 µm。(D) M6 樹突內 MVP2 突觸前位點的立體圖(同圖 4E)。MVP2 在 M6 樹突區以 en passant 突觸接上棘狀突起。比例尺 1 µm。(E) 插圖:立體重建 en passant 的 MVP2(藍)突觸前位點(紅)接上 M6(洋紅)的棘狀小枝(星號)。灰線(1–4)為 (F) 電顯切面位置。(F) 1:來自 MVP2(R)(藍)的突觸前位點(紅)接上 M6 棘狀小枝(洋紅)的突觸後位點。2:兩個突觸之間的切面。3:白箭頭為 MVP2(L) 的突觸前位點(紅)。4:同一個突觸前位點的突觸間隙(紅)延伸到 M6 棘狀小枝上的兩個突觸後位點。比例尺 500 nm。另見影片 S4(MVP2–M4β′)與 S5(MVP2–M6)。

解讀:

  1. 這張圖是形態學的示範,不是統計。 每種連接只展示一個代表例(一個 bouton、一段 en passant)。正文說兩種連接的位置與形態「unique」,但圖 4、圖 5 沒有統計各型突觸所占的比例,是否每個 MVP2→M6 突觸都是 en passant,圖上無從判斷。
  2. F 格的第 3 小格值得看。 它顯示左腦的 MVP2(L) 也在右腦這顆 M6 上形成突觸。這和圖 S4B「M6(R) 有 6 個突觸來自 MVP2(L)」一致(見圖 4 解讀第 2 點)。
  3. 電顯看得到接點,看不到正負號。 「MVP2 抑制 M4β′/M6」來自 MVP2 是 GABA 能、以及 Perisse et al. 2016 的活化實驗,不是這張圖。這張圖說明的是「接在哪裡、怎麼接」,不能說明「抑制多強」。
  4. D 格圖說寫「Scale bar, 1 µm」,但在本頁裁出的圖上,D 格內找不到比例尺(E 格有)。本頁從 PDF 擷取圖片時有可能漏掉小元件,所以另外看過 PDF 第 9 頁的高解析度整頁影像,D 格同樣沒有比例尺。這只是排版上的小問題。

3.5 新舊記憶在 M6 整合(圖 6、圖 S5、圖 S7)

Figure 6:嫌惡記憶與消退記憶在 M6 神經元整合

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 6。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 6): Aversive and Extinction Memories Are Integrated in M6 Neurons. (A) Imaging plane and protocol. Aversive conditioning increases CS+ response in the axon of M4β′/M6 MBONs. (B and C) Potentiated response to CS+ evident in M4β′ (B) and M6 (C). (D) Extinction protocol. Extinction nullifies training-induced increase in CS+ response in M4β′/M6 axons. (E) Training-induced potentiation of CS+ response in M4β′ axon survives extinction. (F) Extinction nullifies training-induced increased CS+ response in M6 axon. Odor-evoked activity traces show mean (line) with SEM. (shadow). Black line, 5-s odor during imaging phase of the experiment. Paired measurements are the same as those used in Figure 3. Asterisks, significant difference between CS− and CS+ responses. See also Figures S5 and S7 and Table S1.

圖說中譯: 嫌惡記憶與消退記憶在 M6 神經元中整合。(A) 成像平面與協定。嫌惡制約使 M4β′/M6 MBON 軸突對 CS+ 的反應增加。(B、C) 對 CS+ 的增強反應在 M4β′ (B) 與 M6 (C) 都看得到。(D) 消退協定。消退使 M4β′/M6 軸突中、由訓練造成的 CS+ 反應增加歸零。(E) 訓練造成的 M4β′ 軸突 CS+ 反應增強,在消退後仍存在。(F) 消退使 M6 軸突中、由訓練造成的 CS+ 反應增加歸零。氣味誘發的活動曲線為平均(線)與標準誤(陰影)。黑線為實驗成像階段的 5 秒氣味。配對量測與圖 3 所用者相同。星號表示 CS− 與 CS+ 反應有顯著差異。另見圖 S5、S7 與表 S1。

解讀:

  1. 真正該看的是 C 格與圖 3C 的對照。 同樣是 R66C08 標的 M6、同樣只訓練:樹突(圖 3C)上 CS+/CS− 沒有差別,軸突(圖 6C)上 CS+ 顯著較大。學習的效果只出現在樹突的「下游」,這正是作者推論「MVP2 在樹突根部附近抑制 M6」的功能依據。若圖說「配對量測與圖 3 相同」意思是同一批果蠅同時量了樹突與軸突,這個對照就是同一批動物內的比較,證據更強。
  2. ⚠️ 「配對量測與圖 3 相同」說得不清楚。 圖 6A、6D(VT1211 標的 M4β′/M6 混合軸突)在圖 3 裡沒有對應的組,圖 3 只有 MB112C、R39A05、R66C08 三組。所以這句話至少對 6A、6D 不成立。對 B、C、E、F 四格,它可能是指「同一批果蠅,先量樹突(圖 3)、再量軸突(圖 6)」;但方法說樹突取兩側平均、軸突只取一側,兩者是不同的成像位置,論文沒說是否在同一隻果蠅上都量了。是否同一批果蠅,?待查(表 S1 不在 PDF 內)。
  3. 「歸零」是「不顯著」。 F 格消退後 CS+、CS− 中位數約 0.40 vs 0.42(※ 從圖判讀),看起來確實相近。但判定依據只是配對檢定不顯著。「不顯著」只代表沒有證據顯示兩者不同,不代表證明了兩者相同;要證明「相同」,需要另一類專門的檢定(等效性檢定),論文沒有做。論文也沒有「只訓練 vs 消退」的組間比較(見 3.3 解讀第 2 點)。摘要的 neutralizes、本圖說的 nullifies,比圖 7F 圖說的「partially compensates」與討論的「partially neutralize」強。
  4. D 格的混合軸突也「歸零」,但 E 格的 M4β′ 仍顯著。 混合訊號裡有一半來源還保留差別,總體卻不顯著。※ 推論:可能是 M6 的變化主導了混合訊號,也可能只是統計檢定力不足;論文沒有討論。
  5. 縱軸刻度不同。 A、D 格的縱軸到 6 以上,其餘到 2。A 格最高點約 6.4,同樣受「除以新氣味」放大的影響。

3.6 模型(圖 7)

Figure 7:消退的模型——嫌惡記憶的表現受一個方向相反的並行消退記憶競爭而受限

圖片出處:Felsenberg J, Jacob PF, Walker T, et al. Cell 175(3):709–722 (2018),Figure 7。© 2018 The Author(s),CC BY 4.0;全文見 PMC。

原圖說(Figure 7): Model of Extinction: Aversive Memory Expression Is Limited by Competition with a Parallel Extinction Memory of Opposite Valence. (A) Individual DANs from the PPL1 and PAM clusters innervate distinct mushroom body lobe compartments. PPL1-DANs (red) provide teaching signals during aversive conditioning and PAM-DANs (green) for appetitive conditioning. Each compartment, innervated by a particular DAN also houses dendrites of a corresponding MBON, which are GABAergic (blue), glutamatergic (magenta), or cholinergic (not shown). MBONs receive excitatory acetylcholine from odor coding KCs (black). Terminals of PPL1 DANs overlap dendrites of MBONs promoting approach behavior (blue), whereas PAM DANs overlap MBONs directing avoidance (magenta). MBONs drawn are valence-coding MBONs described to harbor traces of aversive or appetitive memory (Owald et al., 2015; Perisse et al., 2016). (B) When a naive fly detects neutral odor, odor-specific KCs (black) drive an equally weighted network of approach and avoidance promoting MBONs. This balanced network configuration does not promote directed behavior. (C) During aversive conditioning, CS+ induced activity in KCs and downstream MBONs coincides with activity of PPL1 DANs, leading to compartment restricted synaptic depression between odor-activated KCs and respective MBON. (D) Following aversive conditioning, CS+ drive to approach MBONs is reduced (smaller triangle) and as result of reduced odor-specific MVP2-mediated feedforward inhibition, CS+ drive to avoidance promoting M4β′/M6 is also potentiated. (E) During extinction, learned configuration of the MBON network favors CS+ activation of avoidance promoting MBONs, which, in turn, drives appetitively reinforcing γ5 PAM DANs. Coincidence of CS+ during extinction and γ5 DAN activity depresses odor-activated KC synapses onto M6 MBONs. (F) After extinction, reduced CS+ drive to avoidance coding M6 (smaller triangle) partially compensates for the network potentiation of M6 neuron response induced during initial aversive training.

圖說中譯: 消退的模型:嫌惡記憶的表現受到一個價值相反的並行消退記憶競爭而受限。(A) 來自 PPL1 與 PAM 群的個別 DAN 支配蘑菇體葉的不同區室。PPL1-DAN(紅)在嫌惡制約時提供教學訊號,PAM-DAN(綠)在獎賞制約時提供。每個區室由一型 DAN 支配,也容納一型對應 MBON 的樹突;MBON 為 GABA 能(藍)、麩胺酸能(洋紅)或膽鹼能(未畫出)。MBON 從編碼氣味的 KC(黑)接收興奮性的乙醯膽鹼。PPL1 DAN 的末梢與推動靠近的 MBON(藍)樹突重疊,PAM DAN 則與指揮迴避的 MBON(洋紅)重疊。圖中畫的是已知帶有嫌惡或獎賞記憶痕跡的價值編碼 MBON(Owald et al. 2015;Perisse et al. 2016)。(B) 未受訓練的果蠅聞到中性氣味時,氣味專一的 KC(黑)驅動一個權重相等的網路,包含推動靠近與推動迴避的 MBON。這個平衡的網路配置不會產生有方向的行為。(C) 嫌惡制約時,CS+ 在 KC 與下游 MBON 引起的活動與 PPL1 DAN 的活動同時發生,造成限於該區室的、被氣味活化的 KC 與相應 MBON 之間的突觸變弱(synaptic depression;不是 MVP2 那種抑制性連接)。(D) 嫌惡制約後,CS+ 對推動靠近的 MBON 的驅動減少(較小的三角形);而且因為 MVP2 介導的、氣味專一的前饋抑制減少,CS+ 對推動迴避的 M4β′/M6 的驅動也被增強。(E) 消退時,學過的 MBON 網路配置有利於 CS+ 活化推動迴避的 MBON,後者再驅動能送出獎賞教學訊號的 γ5 PAM DAN。消退時 CS+ 與 γ5 DAN 活動同時發生,壓低被氣味活化的 KC 對 M6 MBON 的突觸。(F) 消退後,CS+ 對編碼迴避的 M6 的驅動減少(較小的三角形),部分補償了初始嫌惡訓練在網路中造成的 M6 反應增強。

解讀:

(讀圖提示:圖中每個三角形代表一顆 MBON;圖說的「較小的三角形」表示 CS+ 對那顆 MBON 的驅動變小。)

  1. E 格那條洋紅色的回饋線(M4β′/M6 → γ5 PAM)是全篇的關鍵假設,它在活體裡沒有被量到。 證據是離體活化(圖 2B)與行為阻斷(圖 2F),見 3.2 解讀第 5 點。
  2. 模型把 M4β′ 和 M6 畫成同一個三角形,但資料顯示兩者行為不同(消退後 M4β′ 的增強仍在,M6 的不在)。F 格圖上(不是圖說)把代表迴避 MBON 的那個三角形標成「Readjusted avoidance」(重新調整後的迴避),也沒有表示 M4β′ 那一半仍偏向迴避。
  3. F 格圖說用「partially compensates」,比摘要的「neutralizes」保守,與行為上只部分消退一致。作者在討論中把部分消退歸因於「嫌惡學習改了多條路(MVP2、V2α 等),消退只改了 KC→M6 一處」。這是一個可檢驗的解釋,但本篇沒有檢驗,例如沒有量 V2α 在消退後的變化(本頁在全文搜尋 V2a,只出現在引言與討論)。
  4. A 格「PPL1 對推動靠近、PAM 對推動走開」乍看反直覺,其實是同一個邏輯。 送懲罰訊號的 PPL1 所管的區室,裡面是推動靠近的 MBON;懲罰讓這些突觸變弱,「靠近」的力量小了,果蠅就躲開(C、D 格)。PAM 反之。另外,這張圖是示意的簡化: 圖說自己說只畫了「已知帶記憶痕跡的價值編碼 MBON」,膽鹼能的 MBON 沒有畫出。

3.7 結果總表(重製)

實驗 操弄 主要讀數(※ 從圖判讀) 論文的結論 證據強度(本頁的判斷)
圖 1A–B CS+/CS− 再暴露的次數與間隔 不再暴露 −0.44 vs 分散兩次 CS+ −0.28;CS+ 兩次 −0.20 vs CS− 兩次 −0.38 消退專屬於 CS+,取決於次數與間隔 強(行為;圖 1A、1B 與圖 1C、1D、2F 的對照組都重現了消退)
圖 1C 再暴露時阻斷 R58E02(PAM) 阻斷組 CS− −0.28 vs CS+ −0.30(ns) 消退需要 PAM 中強;PAM 涵蓋範圍廣,阻斷時段比正文說的長
圖 1D 再暴露時阻斷 MB504B(PPL1) 三組都消退(再暴露 CS− 約 −0.35 vs 再暴露 CS+ 約 −0.21) 消退不需要 PPL1 中;允許溫度對照在 PDF 中找不到
圖 2B–E 離體活化 M4β′/M6,量 PAM 末梢 γ5 ΔF/F0 約 +1.75(5 個腦);γ4 ns;β′2 輕微下降 M4β′/M6 驅動 γ5 DAN 中;離體、n 小、兩種 MBON 分不開
圖 2F 再暴露時阻斷 VT1211(M4β′/M6) CS+:對照 −0.10 vs 阻斷 −0.24;CS−:對照約 −0.30 vs 阻斷 +0.05 消退需要 M4β′/M6 弱–中;CS− 組的異常無解
圖 3 活體成像 MBON 樹突 MVP2:訓練與消退後都 CS+ < CS−;M6:只在消退後 CS+ < CS− 新舊痕跡並存於不同位置 強(互換氣味、換品系、假訓練都做了);但只有組內比較
圖 4–5 光學與電顯解剖 MVP2→M6R 17、M6L 16、M4β′ 47 個突觸;M6 上的位置近樹突根部 兩種連接方式不同 強(形態);功能是推論
圖 6 活體成像 MBON 軸突 訓練後 M4β′、M6 軸突 CS+ 較大;消退後 M6 不顯著、M4β′ 仍顯著 新舊記憶在 M6 整合 中;「歸零」=不顯著

讀數依圖 1–3、圖 6 與方法逐項讀出。n 與 p 全部在表 S1,本 PDF 不含,故不列。

四、討論

論文在討論中的主張,逐條評價:

  1. 「懲罰的缺席被編碼得像正向經驗」(PDF 第 8 頁)。依據有三:消退需要 PAM(圖 1C);消退造成的 M6 變化,方向與糖獎賞學習相同(引 Owald et al. 2015);文獻指出,降低 M6 的氣味驅動就足以把躲避轉成趨近(引 Owald et al. 2015;Barnstedt et al. 2016)。作者因此說消退的可塑性「can be considered to be appetitive」。評價: 這是合理的推論,但本篇沒有直接的行為證據。例如沒有測試消退後的果蠅是否會在某種條件下「趨近」CS+,也沒有比較消退與糖獎賞是否用同一批 γ5 DAN(作者自陳不知道,PDF 第 8 頁)。
  2. 「學過的網路被設定成會在 CS+ 再出現時驅動獎賞教學訊號」(同頁)。評價: 這是本篇最有原創性的主張,也是證據鏈最長的一條:嫌惡學習讓 MVP2 變弱(圖 3A),使 M4β′/M6 解除抑制(圖 6A–C),再驅動 γ5 DAN(圖 2B,離體),最後讓 KC→M6 變弱(圖 3F)。四個環節只有第三環是離體量的,而活體內 γ5 DAN 的氣味反應沒量到。
  3. 「γ5 DAN 可能有輸入與輸出專一性,糖與消退改寫同一條 KC 上不同的 KC→M6 突觸」(同頁)。意思是:γ5 有 8 到 21 顆 DAN,也許其中有的只被糖叫醒、有的只被 M4β′/M6 叫醒(輸入專一),而且各自只改 γ5 裡一部分的 KC→M6 突觸(輸出專一);這樣糖學到的與消退學到的,就寫在同一條 KC 上的不同突觸。作者自己標為推測,並說要更高解析度的分析才能判斷。評價: 純推測,本篇沒有資料。
  4. 「平行記憶並存並競爭」,以及「只有 KC→M6 被消退改寫、嫌惡學習改了多條路(例如 KC→MVP2 與 KC→MBON-V2α),所以消退是部分的」(PDF 第 10–11 頁)。評價: 並存的證據強(圖 3)。部分消退的解釋只是一個說得通的假說,沒有被檢驗。作者也有一句保留:消退後 MVP2 的「CS+ 比 CS− 小」看起來和只訓練時一樣,但作者說不能確定兩者背後是同一個、沒被改動過的機制(原文:「we cannot be sure that it results from the same unaltered synaptic or neural mechanism」)。也就是說,「舊痕跡還在」是從反應的樣子判斷的,底下的突觸可能已經有別的變化。
  5. 「保留學過的資訊是記憶網路的基本特性」(PDF 第 11–12 頁)。依據是 MVP2 痕跡的穩定與再訓練實驗(圖 S1C)。評價: 對「短時間內」成立;作者自陳只研究了訓練後不久的消退(「We exclusively studied extinction soon after training」,PDF 第 12 頁),並引 Hirano et al. 2016 說明消退的時機會改變結果:訓練後第 2 天才做消退,躲避之後 4 天都維持在低點;訓練後第 5 天才做消退,4 天後躲避又自己回來了。這種「消退後過一段時間,躲避自己回來」叫自發恢復(spontaneous recovery)。作者另引文獻說,較長期的記憶,比起 γ 類 KC,更依賴 α/β 這一類 KC(KC 依軸突走向分成幾類,見 e-kenyon-cell);不同類的 KC 軸突走不同的葉、經過不同的區室,由不同的 MBON 讀取;所以晚一點才做消退時,被 CS+ 驅動的 MBON 組合可能不同,需要的 DAN 與被改寫的 KC→MBON 突觸也可能不同。
  6. 「這是細胞之間的拮抗,不是細胞內的拮抗」(PDF 第 12 頁),對比 Schwaerzel et al. 2002。評價: 本篇資料支持「兩個記憶寫在同一群 KC 的不同輸出區室」;但本篇沒有量 KC 內的 cAMP(與本庫 s-tomchik-2009-camp-dynamics、s-handler-2019-dopamine-receptor-timing 處理的層次不同),所以不能排除兩種機制並存。
  7. 與哺乳類的類比(基底外側杏仁核、對「預期的嫌惡刺激沒出現」有反應的 DAN 等,PDF 第 12 頁)。評價: 全部是引用文獻的類比,本篇沒有資料;本頁不展開。

五、問題與限制

1. 統計資料不在主文 PDF。 各組 n、檢定方法、p 值都在表 S1,本 PDF 不含;本頁的 n 只能從圖上數點,很不精確。

2. 「γ5」這個環節是拼出來的。 行為阻斷用的是 R58E02(PAM 的一大部分),離體成像看到的是 γ5 有反應,但沒有任何實驗只阻斷 γ5 DAN(品系表中沒有 γ5 專屬品系)。作者自陳缺乏把轉殖基因送進有意義的 γ5 子群的遺傳工具,而 γ5 DAN 有 8 到 21 顆(引 Aso et al. 2014a)。

3. 活體內的教學訊號沒被量到。 γ5 DAN 自發振盪,無法量到學習後的氣味反應(data not shown)。

4. M4β′ 與 M6 在操弄上分不開。 光遺傳與行為阻斷都用 VT1211,同時標兩者。「M6 是整合點」只來自成像,沒有只操弄 M6 的實驗。

5. 圖 2F 右半的結果沒有解釋(見 3.2 解讀第 3 點),而它削弱了左半的解讀。

6. 成像只做組內比較。 「消退讓 M6 的 CS+ 反應下降」與「讓 M6 的增強歸零」都是組內 CS+ vs CS− 的結論,沒有組別 × 氣味的交互作用檢定,也就分不清是 CS+ 下降還是 CS− 上升(見 3.3 解讀第 2 點)。

7. 只研究了訓練後 30–60 分鐘內的消退(作者自陳),沒有測自發恢復(消退後過一段時間躲避自己回來,見第四節第 5 點;本頁在全文搜尋 spontaneous,只出現在討論引用文獻的段落)。

8. 本頁稽核出來、論文自己沒處理的問題:

9. 本頁稽核出來的跨篇問題。 先說背景:KC→MBON 突觸「變弱」,可能是 KC 那一側(突觸前)送得少,也可能是 MBON 那一側(突觸後)收得少;這在本庫是一個未定的問題。本篇引言寫:多巴胺經 DopR1(KC 上的一種多巴胺受體,見第六節)驅動依賴 cAMP 的可塑性,「最終使特定輸出突觸在突觸前那一側變弱」(ultimately presynaptic depression;這裡的 depression 指突觸變弱,不是 MVP2 那種抑制性連接),並把 Hige et al. 2015 列在這句的引文中(PDF 第 2 頁)。但本庫的 s-hige-2015-heterosynaptic-plasticity 記錄的是:Hige 2015 自陳改變在突觸前還是突觸後沒有定論。這句引言是把幾篇文獻合起來引用,不能說它錯引了 Hige 2015 單篇;但讀者不應把它當成「突觸前」已被證實的出處。這一點不影響本篇自己的結論(本篇只需要「KC→MBON 突觸變弱」,不需要知道變在哪一側),但會影響本庫 t-dopamine-to-plasticity「突觸前還是突觸後」那一段的引用。

六、未來

論文自陳的方向。 判斷個別 γ5 DAN 怎麼運作,並以更高解析度分析 KC→M6 樹突的可塑性;檢驗較晚的消退(訓練後數天)是否用到不同的 DAN 與 KC→MBON 接點;找出 Drosophila 獎賞記憶如何被其消退記憶抵消。作者說,目前 MBON 網路的結構比「靠近與走開兩路直接互相抑制、誰贏誰說了算」的簡單模型更複雜。

本庫關注的後續。

尚未被回答的。


相關

出處

Felsenberg, J., Jacob, P. F., Walker, T., Barnstedt, O., Edmondson-Stait, A. J., Pleijzier, M. W., Otto, N., Schlegel, P., Sharifi, N., Perisse, E., Smith, C. S., Lauritzen, J. S., Costa, M., Jefferis, G. S. X. E., Bock, D. D., & Waddell, S. (2018). Integration of parallel opposing memories underlies memory extinction. Cell, 175(3), 709–722.e5. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.08.021

本篇為 CC BY 4.0 開放取用(© 2018 The Author(s),Elsevier 出版),圖片可自由使用與散布,本頁逐圖標明出處與授權。全文請至 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6198041/ 閱讀。

被 30 頁連結
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) 記憶消退(memory extinction) 表現指數(performance index, P.I.) 突觸前末梢的鈣(presynaptic calcium) 間隔與集中訓練(spaced and massed training) CsChrimson(紅光活化通道) 多巴胺神經元(dopaminergic neuron, DAN) GCaMP 系鈣感測器(GCaMP calcium indicators) MB504B 驅動品系(MB504B split-GAL4) 蘑菇體輸出神經元(mushroom body output neuron, MBON) MBON-γ1pedc(MVP2) MBON-γ5β′2a(M6;γ5 MBON) 蘑菇體(mushroom body) R58E02 驅動品系(R58E02 driver lines) 溫度敏感型阻斷工具(shibire^ts1) split-GAL4 驅動品系(split-GAL4 driver lines) T 迷宮(T-maze) 索引 收錄登記簿 日誌 數字登記簿 Felsenberg 2017 · re evaluation 更新履歷 矛盾、未解問題與本庫自身的不確定性 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