苯甲醛对果蝇视觉联想记忆的阻断

采用飞行模拟系统,以视觉模式为线索、热惩罚为负强化因子,对于在不同发育时期经受苯甲醛处理过的果蝇的视觉飞行定向条件化进行了检验。苯甲醛气味分别作用于果蝇幼虫和成虫阶段,将阻断果蝇成虫建立视觉联想记忆的能力;雌性果蝇在处女期对苯甲醛气味的接触,会阻断其子代建立视觉联想记忆,这种视觉联想记忆的能力可以通过对其子代连续３代的正常饲养而逐渐得到恢复。     

斑翅果蝇和黑腹果蝇成虫飞行能力的研究

【目的】为明确斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura和黑腹果蝇Drosophila melanogaster飞行能力的差异。【方法】利用昆虫飞行磨系统对斑翅果蝇和黑腹果蝇雌、雄虫各7个日龄分别进行22-24 h连续吊飞试验,并对相关飞行参数进行显著性检验。【结果】两种果蝇在1日龄时的飞行时间、飞行速度和飞行距离均最小,随着日龄的增加,飞行能力出现两个高峰。斑翅果蝇的第一个高峰出现在2日龄,黑腹果蝇的第一个高峰出现在3日龄;两种果蝇飞行能力的第二个高峰均出现在15日龄,此时雌、雄虫的累计飞行距离均最大。斑翅果蝇雌、雄虫15日龄的总飞行距离最远,而黑腹果蝇雌虫15日龄、雄虫3日龄飞行距离最远、飞行时间最长。【结论】斑翅果蝇和黑腹果蝇的飞行能力与日龄和性别均有关系,且两种果蝇雌虫的飞行能力均强于雄虫。     

茶碱改善东莨菪碱诱发的大鼠记忆障碍

用高效液相色谱测定了不同年龄ＳＤ大鼠与记忆有关脑区的腺苷和乙酰胆碱水平。结果表明,１８～２０月龄鼠的脑内腺苷含量明显高于３～６月龄鼠,而乙酰胆碱（ＡＣｈ）含量却显著低于３～６月龄鼠。经腹腔给大鼠注射东莨宕碱建立近期记忆障碍模型,同时经脑室给予茶碱后,其跳台成绩明显对照组,且脑内ＡＣｈ含量亦显著升高。提示腺苷含量的随龄增加可能是老年记忆障碍的一个重要因素,茶碱作为腺苷受体阻断剂可能通过提高脑内ＡＣｈ     

模拟昆虫视觉-行为抉择的强化学习模型

视觉信息用于行为抉择的过程是一个极其复杂的脑信息处理过程,昆虫或动物对外界环境的学习是以价值来控制的,并可影响其行为抉择,研究这一过程对揭示人类自身脑运行机制有重要意义.文章在郭爱克研究小组果蝇实验提供的生物依据基础上,提出了一种模拟果蝇视觉-行为抉择的神经网络模型.该模型引入了价值和基于价值的强化学习算法,应用于输入视觉图像的强化学习,以此建立果蝇脑内多巴胺和蘑菇体对于抉择判断的价值体系.模拟的结果表明,该模型可以模拟果蝇视觉信息的学习和行为抉择过程,其结果与生物实验相符,同时也为机器人视觉信息控制行为抉择的应用提供了基础.     

衰老性记忆障碍与脑突触体内游离[Ca~(2 )]_i的相关性

采用行为观察和生化检测相结合的方法 ,在过去工作的基础上 ,研究了 12月龄和 18月龄小鼠学习记忆能力的变化和 18月龄小鼠四个脑区 (海马、大脑皮层、四叠体和小脑 )突触体内 [Ca2 ]i 的水平 ,同时还比较了老年记忆保持良好组与记忆障碍组小鼠的脑钙水平。结果表明 ,随着年龄的增长 ,小鼠的学习记忆能力显著下降 ,上述脑区 (除大脑皮层外 )突触内 [Ca2 ]i 均明显升高 ,其中老年记忆障碍小鼠脑钙水平升高最为显著。提示 ,小鼠衰老性记忆障碍可能与其脑突触体内 [Ca2 ]i 的超载有关。     

用“增强子陷阱”技术构造并筛选果蝇UAS/GAL4系统中GAL4新品系及脑基因表达图谱数据库的开发

"增强子陷阱"技术是建立果蝇脑全基因组表达图谱及其数据库的重要方法.筛选获得新特异表达的GAL4品系,可为进一步研究果蝇脑神经在学习记忆功能提供强有力的基因工具.通过"增强子陷阱"技术来获得果蝇突变体,并与报告转基因果蝇(UAS-EGFP)杂交,用荧光显微镜观察成年果蝇脑内荧光分布,从而获得该突变体的脑基因表达图谱,在此基础上利用JavaScript来建立果蝇脑全基因组表达数据库.目前获得基因突变体果蝇2 677种,大部分在果蝇脑中有表达,其中在果蝇嗅觉学习记忆相关脑区蘑菇体表达的基因有368个,且有部分基因特异地表达在某些传导通路上.这些果蝇基因突变体库及其表达图谱为进一步研究各基因的功能及作为遗传工具来研究各脑区结构和功能提供极大方便.     

综述: 果蝇复杂脑功能研究进展

全面揭示脑的奥秘是现代科学所面临的最大挑战.通过脑研究,我们可以获得防治脑疾病、认知及心理障碍的线索和工具,找到提高人类智力和心理健康水平的途径,并发展出具备高等智能的机器人.果蝇作为研究基因-神经回路-行为关系的首选模式动物,日益得到重视.本文围绕果蝇复杂脑功能包括视觉学习记忆、欲望与动机、情感相关行为和社会行为的研究意义及前景、已知调控基因及神经回路以及未来研究方向展开综述,便于读者把握相关领域的全貌.     

果蝇复杂脑功能研究进展

全面揭示脑的奥秘是现代科学所面临的最大挑战.通过脑研究,我们可以获得防治脑疾病、认知及心理障碍的线索和工具,找到提高人类智力和心理健康水平的途径,并发展出具备高等智能的机器人.果蝇作为研究基因-神经回路-行为关系的首选模式动物,日益得到重视.本文围绕果蝇复杂脑功能包括视觉学习记忆、欲望与动机、情感相关行为和社会行为的研究意义及前景、已知调控基因及神经回路以及未来研究方向展开综述,便于读者把握相关领域的全貌.     

转人P301L突变tau基因小鼠学习记忆功能与与脑内NO的改变

目的:探究第十代转人P301L突变tau基因小鼠(F10)学习记忆障碍的机制。方法:Western blot法检测F10代小鼠人tau蛋白的表达与tau蛋白磷酸化水平的改变;Bielshowsky法银染脑片显示神经纤维缠结;旷场实验与避暗实验检测小鼠学习记忆能力的改变。比色法检测小鼠全脑乙酰胆碱水平,胆碱乙酰转移酶活性与胆碱酯酶活性变化;硝酸还原酶法检测小鼠全脑一氧化氮水平的改变。结果:转人P301L突变tau基因小鼠可表达外源人tau蛋白,3月龄小鼠大脑皮层和海马中出现tau蛋白磷酸化水平明显升高及7月龄小鼠皮层形成神经纤维缠结和出现学习记忆障碍;转人P301L突变tau基因小鼠全脑乙酰胆碱水平,胆碱酯酶活性和胆碱乙酰转移酶活性及表达均未见明显改变;但该小鼠全脑一氧化氮水平却明显下降。结论:F10代转人P301L突变tau基因小鼠仍可遗传亲本性状,7月龄小鼠同时出现学习记忆障碍与全脑一氧化氮含量明显下降的现象,提示转人P301L突变tau基因小鼠全脑一氧化氮含量下降可能涉及其学习记忆障碍机制。     

探索自然智慧本质,照亮类脑智能之路——果蝇学习记忆与抉择的神经环路机制研究

人们对智力本质和它的进化史知之尚少.智力的"演化与选择"机制是一个非常重要的科学命题.本文从跨物种和跨尺度的角度研讨了6个重要的脑认知功能神经回路:(ⅰ)果蝇的基于价值的抉择;(ⅱ)学习记忆的去抑制机制;(ⅲ)视觉和嗅觉的跨模态学习与记忆;(ⅳ)电突触参与视觉学习;(ⅴ)模式分割的去相关性机制;(ⅵ)多稳态视觉感知机制.本文还从以上脑认知功能和脑结构在物种间的相似和演进出发,强调了开展跨物种和跨越不同空间尺度的脑科学研究的重要性和必要性.