分醫所潘俊良教授團隊探索壓力改變記憶的神經原理

「趨吉避凶」是在大自然中生存的必要策略。藉由外在的刺激與體內器官組織的損傷產生連結，生物體得以形成對該刺激的負面記憶，進而誘發躲避行為，降低暴露在有害刺激物下的風險。此種近似古典制約學習的負面連結記憶可見於多數層級的動物體，是神經科學最基礎的現象之一。分子醫學研究所潘俊良教授實驗室的最新研究，探討細胞壓力透過神經激素蛸胺（octopamine）的作用，誘發神經迴路產生線蟲的負面記憶，相關論文已刊登於知名期刊 Current Biology《當代生物學》。

由於遺傳學工具的先進和電子顯微鏡層次的神經迴路解析度提升，體長僅一毫米、只有大約300個神經元的線蟲已是當代行為和計算神經科學中最有力的模式生物之一。潘俊良教授實驗室先前已建立透過抑制粒線體功能所產生的生理壓力，誘導線蟲對無害細菌的氣味產生負面的連結記憶。在此篇研究中，該團隊進一步解析一個由包括至少三層感覺神經元、調控神經元和中間神經元所構成的微型神經網路，可以主導此種負面記憶的形成與喚起。尤其是分泌神經激素蛸胺（octopamine）的RIC調控神經元，其對細菌氣味的反應是由全身性的粒線體壓力所激發，與壓力的強弱成正比，只短暫存在於記憶形成的階段。這些證據顯示RIC負責將體內的生理壓力轉換成負面記憶所需的特殊訊號，而透過光遺傳學技術以紅光在記憶形成的階段激活RIC神經元，可以顯著增強線蟲的負面記憶。此研究將團隊先前的發現往前推進一大步，並揭示在單一神經元層次進行記憶操控的可能性。

本研究由博士班畢業生廖健博主導，加上博士生譚偉濠、碩士畢業生江玥蓁、周昰樺和陳彥如同學通力完成。廖健博於潘俊良教授的實驗室開展線蟲負面記憶的相關研究，目前在美國哥倫比亞大學的Howard Hughes Medical Institute進行博士後訓練。本研究由科技部及精準醫學中心研究經費支持，特此致謝。

潘俊良教授實驗室：https://chunliangpan.weebly.com/
分子醫學研究所：http://molecular.ntu.edu.tw/
本研究成果已於2022年11月30日發表於Current Biology：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01768-7?fbclid=IwAR0uN4GsGsFNSKfPXiMs9SstW-YpliPdv1UBXdwkUpTfarSlwdz9cuCuk1w