91猫先生

生化分生科 吴嘉霖教授

我們的大腦每天都在經歷無數新資訊並產生各種記憶，究竟哪些記憶會被保留？哪些會被遺忘？長庚大學醫學院吴嘉霖教授研究團隊，透過果蠅尋水記憶研究發現，大腦是根據資訊的重要性，決定留下或刪除哪一部分的記憶。這項創新且有趣的研究成果近日刊登於國際頂尖期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS），讓台灣研究再次躍上國際。

这项研究的创新性和突破性，获得《笔狈础厂》编辑的高度评价。吴教授特别感谢「长庚大学创新先导计画」的支持，让团队能大胆尝试原创性研究，并最终将成果推向国际。这项研究揭示了果蝇大脑如何有效管理记忆的策略，也為我们理解人类大脑记忆的运作提供了新视角。

论文全文请详见笔狈础厂官网：丑迟迟辫蝉://飞飞飞.辫苍补蝉.辞谤驳/诲辞颈/10.1073/辫苍补蝉.2422028122

W. Lee, M. Chiang, Y. Chao, Y. Wang, Y. Chen, Y. Lin, S. Jenq, J. Lu, T. Fu, J. Liang, K. Yang, L. Chang, T. Wu, & C. Wu, Dynamics of two distinct memory interactions during water seeking in Drosophila, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (16) e2422028122, https://doi.org/10.1073/pnas.2422028122 (2025).

果蝇如何记住「湿」与「水」？

當你口渴時，你的腦袋會幫你記住哪裡可能有水喝。果蠅也有「求水」的本能，吴嘉霖教授研究團隊以「口渴的果蠅」為實驗對象，設計了一個創新的學習方式。首先，讓果蠅學習將特定氣味與98％濕空氣聯結起來，形成「濕氣記憶」；接著，再讓牠們學習將氣味與喝水聯結起來，形成「水記憶」。

原来果蝇会选择性遗忘！水记忆会「赶走」湿气记忆

研究发现，这两种记忆分别由果蝇脑中不同的神经迴路负责，且两者会互相干扰。当果蝇建立起水记忆后，湿气记忆就会被大脑快速遗忘。这个现象让研究团队感到非常惊讶，进一步分析发现，当果蝇喝到水时，大脑中的笔础惭-γ4多巴胺神经元会被活化，不仅会促进水记忆的形成，还会主动抑制湿气记忆，造成湿气记忆的遗忘。果蝇的大脑不能同时保有「水记忆」和「湿气记忆」，彷彿牠的大脑有个资源管家，不断调节脑力与能量。

吴教授表示，这种记忆管理机制可能是果蝇的一种生存策略。在野外，高湿气通常是水源的线索，但如果口渴果蝇循着湿气的记忆寻找水，最终却无法找到水源并解渴，那麼这段记忆对牠的生存来说毫无意义，甚至有可能危害生命。

果蝇的脑袋其实超「省电」

為什麼果蝇要忘记湿气记忆呢？吴教授推论，这是果蝇為了节省大脑的「记忆空间」，选择性删除这段无效的湿气记忆，而保留真正有助於生存的水记忆。更有趣的是，研究发现，如果抑制笔础惭-γ4神经元的活性，湿气记忆就不会快速遗忘，这表明，大脑是有能力主动管理记忆的保留与删除。

為了更直观理解果蝇大脑的运作，研究团队还与长庚大学资讯工程学系赵一平副教授合作，运用高解析显影的显微镜、可即时观察测量神经元的先进影像技术，记录果蝇大脑学习、记忆与遗忘时的神经活动，并将这些动态数据转化為可视化的频谱图。这些图像不仅展示了记忆形成与消失的过程，还帮助研究人员更精确地比较不同实验条件下的结果。

人类也有类似的记忆干扰现象？

记住一件事其实很耗能，对小小的果蝇来说，能够喝到水、解渴才是最重要的事情。所以如果牠已经喝到水，根本没有必要去记住湿气的讯号，这是在浪费宝贵的大脑资源，「删除旧记忆」的本能也就能够理解。另一方面，如果是先学习到「水记忆」，其实就不必记住喝不到水的湿气记忆。研究人员确实也发现，无论果蝇先学习还是后学习「水记忆」，都会抑制湿气记忆的存在。

果蝇用最少的脑能量处理最重要的讯息，这让研究人员重新思考人类记忆的运作。心理学中有着「记忆干扰」理论，就像我们在考试前背歷史，结果之后却忘了之前学的地理；但也有反过来的例子，新学到的记忆会受到旧记忆的干扰。由此来看果蝇的「湿气惫蝉水」记忆互相干扰，可以推测是果蝇求生存的一种「大脑优化策略」，我们的大脑或许也有类似的机制，值得未来进一步探究。

小小果蝇的脑洞大开

果蠅的小小腦袋能選擇記住有價值的訊息，丟棄不再重要的線索，讓牠們在乾渴的世界裡，準確地找到生存關鍵的水資源。吴嘉霖教授團隊透過果蠅的解渴行動，讓我們看到大腦能夠如何精心安排記憶，以及遺忘不再重要的資訊，更進一步認識果蠅腦內的秘密。