Question

【題目】研究發現，當用水流噴射海兔的虹吸管時會引起鰓收縮，稱為縮鰓反射。相關結構及發生機制如下圖，請回答：

（1）圖1中__________個神經元。當興奮傳至①處時，引起神經元細胞膜內的電位變化為__________。在②處，突觸前膜會釋放谷氨酸作用于突觸后膜上的__________，從而引起縮鰓反射。在該反射中，谷氨酸是一種__________（填興奮性”或“抑制性”）神經遞質。

（2）進一步研究發現，如果向海兔的尾部施加一個強電擊，再輕觸它的虹吸管，將誘發一個更強烈的縮鰓反射，且在刺激后幾分鐘之內，只要輕觸它的虹吸管，都會引發更強的縮鰓反射，即產生了“短時記憶”；如果向海兔的尾部多次重復施加強電擊，引發強縮鰓反射的反應可以持續一周，即產生了“長時記憶”。下圖為兩種記憶的形成機制，請分析回答：

兩種記憶的形成都是由于電擊海免尾部會激活中間神經元釋放5-TH作用于突觸前神經元，產生環腺苷酸，繼而激活了__________，從而促進神經遞質谷氨酸的大量釋放，使縮鰓反射增強。與短時記憶形成不同的是，在重復刺激下，蛋白激酶A促進CREB-1基因的表達，導致__________，從而形成了長時記憶。

（3）如果將已形成長時記憶的海兔相關細胞中的RNA提取出來，注入到從未經過相似訓練的海兔神經細胞內，接受RNA的海兔是否會產生類似于RNA供體海兔的長時記憶反射?（即長時記憶是否可以移植），請做出判斷，并說明理由__________。

（4）連續給海兔40個刺激會誘發習慣化，但只能持續一天。如果每天10個刺激，連續4天，習慣化效應就能持續一周。訓練中間穿插一些休息能促進長時記憶的建立。人類的記憶形成與上述機理相似，若要產生長時記憶，可以采取的做法是__________。

（5）請根據本題信息，提出一個新的研究性課題__________。

Answer 1

【答案】2 由負變正 受體 興奮性 蛋白激酶A 新突觸的形成 可以，移植的RNA翻譯出相關蛋白導致新突觸的形成，形成長時記憶。（或不可以，將特定的RNA轉移到數目眾多的神經細胞中的相應細胞幾乎無法實現） 多次重復，中間穿插休息 高等動物長時記憶的形成機制是否與海兔完全相同；增強人類長時記憶的方法；能否用記憶移植的方法治療記憶力喪失的疾病

【解析】

1.參與縮腮反射的神經元至少有感覺神經元和運動神經元；

2.長期記憶與新突觸的建立有關。

（1）參與縮腮反射的神經元至少有感覺神經元和運動神經元，所以圖中共有2個神經元，當興奮傳至①處時，由靜息電位（外正內負）變為動作電位（外負內正），所以細胞膜內的電位由負變正，由突觸前膜釋放的谷氨酸相對于是一種神經遞質，作用于突觸后膜上的受體，由于引起了縮鰓反射，所以谷氨酸為一種興奮性神經遞質；

（2）長期記憶與新突觸的建立有關，根據圖分析，產生的環腺苷酸激活了蛋白激酶A，從而促進神經遞質谷氨酸的大量釋放，使縮鰓反射增強，在重復刺激下，蛋白激酶A促進CREB-1基因的表達，新突觸的形成，從而形成了長時記憶；

（3）已形成長時記憶的海兔相關細胞中的RNA提取出來，可以在未經過相似訓練的海兔神經細胞內作為翻譯的模板，翻譯出相應的蛋白質導致新突觸的形成，形成長時記憶；

（4）要產生長時記憶，必須形成新突觸，而多次重復，中間穿插休息有利于新突觸的建立；

（5）請根據本題信息，可以從以下課題進行研究：高等動物長時記憶的形成機制是否與海兔完全相同；增強人類長時記憶的方法；能否用記憶移植的方法治療記憶力喪失的疾病。