江安世研究團隊發現麩胺酸受器 控制記憶 透過藥物或刺激 可望改善老人健忘

【本報台北訊】清華大學講座教授、腦科學研究中心主任江安世領導的研究團隊，繼破解果蠅嗅覺神經網路，最近又發現果蠅儲存長期記憶的可能腦區。這項發現，進一步更能解開老人容易健忘的原因。

江安世表示，大腦如何將單純事件，經由學習串連轉化為儲存記憶，是科學家全力探索的領域。經過多年研究，神經科學界已清楚大腦裡的麩胺酸受器，攸關學習及記憶的成效，可是卻不知道麩胺酸受器，到底在那個環節扮演重要角色。

清大研究團隊發現果蠅大腦中心的橢圓體，極可能是儲存長期記憶的特殊區域，而這些記憶的儲存都受到麩胺酸受器的控制。這是全球首次解開這個難解的謎，研究成果備受矚目，研究論文刊登於本期神經科學領域影響指數最高的「自然神經科學」期刊上。

研究團隊為解開謎團，以自動果蠅嗅覺記憶學習機，先將果蠅分實驗及對照兩組，實驗組果蠅被放進學習機的管子後，先後讓它們聞兩種味道，當聞到第一種味道時不會有事，一旦聞到第二種味道時，就通電把它電得吱吱叫，讓果蠅產生懲罰經驗。至於對照組果蠅則不管聞那種味道，都不會有事。

接下來，研究團隊將這兩組果蠅，放進學習機的Y形管中，當它們爬到分叉點時，會有兩種選擇，往右爬時，會聞到第一種味道，不會有事，而往左爬則會聞到第二種味道並遭到電擊。結果發現，有過學習經驗、且在大腦已產生記憶的實驗組果蠅，大都往右爬，反觀對照組果蠅則是左右爬各半。

最後，透過基因轉殖方式，讓果蠅大腦中的橢圓體，無法產生麩胺酸受器，再進行同樣的實驗，結果兩組果蠅的表現一樣，在Y形管爬行時，左右各半，無法記憶懲罰經驗，顯示這些記憶的儲存又受麩胺酸受器的控制。

江安世表示，大多數老人都有健忘的毛病，但喪失的都是中期記憶，對陳年往事及剛剛發生過的新鮮事，卻記得一清二楚。他說，以果蠅的實驗推論，如果能透過藥物或刺激，來強化老人某些特定的麩胺酸受器，也許可望改善健忘的「老」毛病。

腦內嗅覺神經網路地圖

江安世所領導的研究團隊，歷經五年的努力後，以果蠅為研究基礎，繪製出全球第一張腦內嗅覺神經網路地圖，揚名國際。

江安世表示，分辨嗅覺可分幾個層次，第一層是鼻子的嗅覺感覺細胞，當這些細胞接觸到味道分子，就透過神經傳導到大腦的特定部位。第二層是鼻子後面的嗅覺小球神經系統。

至於嗅覺小球，如何將訊息傳到大腦蕈狀體的第三層，過去沒有人研究，江安世領導的研究團隊透過果蠅的實驗模式，終於找到答案。

他們以三度空間立體模式，繪製出神經連結影像。其中，嗅覺小球經由投射神經的樹突去接收味道訊息，再經軸突投射到大腦中樞神經的蕈狀體。

江安世說，蕈狀體接受感官器官傳來的訊息後，再做整合及處理，因此真正聞到味道的是大腦，而非鼻子。鼻子頂多只是接受味道分子、再將這些味道分子傳到大腦的一個感官器官而已。

江安世認為這張腦內神經網路地圖，可清楚看出單一神經與單一神經之間的連結。今後，將可從嗅覺擴大到味覺、聽覺、視覺、痛覺、學習、記憶、求偶、攻擊行為、同性戀、睡眠及運動行為的調控機制，為神經醫學奠基。