分科測驗
109年
生物
第 43 題
📖 題組：
體感系統傳遞觸覺、疼痛和癢等訊號到大腦，對空間察覺和傳達極為重要。然而在異常狀態下，一般的機械性刺激會引發異常感覺，如異癢症；然相關機制仍不知。利用碰觸時會施加相當0.02-0.16 g力量的人造纖維對老鼠皮膚做機械刺激，使牠產生觸覺反應。研究發現，老年老鼠會表現抓癢的行為，但年輕老鼠並無抓癢行為。但是給予致癢素（如組織胺），年輕老鼠和老年老鼠搔癢次數沒有顯著差異。當改以足以造成機械性痛覺的2 g力量的人造纖維做刺激，則年輕老鼠和老年老鼠反應並沒有差別。利用組織染色分析顯示，老年鼠表皮組織的Merkel氏觸覺受器細胞（簡稱MC）數量減少。以基因刪除或化學傷害方式減低年輕老鼠表皮組織的MC數量，會造成異癢症的現象。MC可表現一種稱為Piezo2的機械性閘控正離子通道，Piezo2通道受機械性刺激活化後，可以引起MC細胞膜去極化，進而觸發神經傳導物質的釋放。有趣的是，利用基因工程技術剔除Piezo2的表現，實驗動物也明顯產生異癢現象。依據上文內容和習得的知識，回答第41-43題。
體感系統傳遞觸覺、疼痛和癢等訊號到大腦，對空間察覺和傳達極為重要。然而在異常狀態下，一般的機械性刺激會引發異常感覺，如異癢症；然相關機制仍不知。利用碰觸時會施加相當0.02-0.16 g力量的人造纖維對老鼠皮膚做機械刺激，使牠產生觸覺反應。研究發現，老年老鼠會表現抓癢的行為，但年輕老鼠並無抓癢行為。但是給予致癢素（如組織胺），年輕老鼠和老年老鼠搔癢次數沒有顯著差異。當改以足以造成機械性痛覺的2 g力量的人造纖維做刺激，則年輕老鼠和老年老鼠反應並沒有差別。利用組織染色分析顯示，老年鼠表皮組織的Merkel氏觸覺受器細胞（簡稱MC）數量減少。以基因刪除或化學傷害方式減低年輕老鼠表皮組織的MC數量，會造成異癢症的現象。MC可表現一種稱為Piezo2的機械性閘控正離子通道，Piezo2通道受機械性刺激活化後，可以引起MC細胞膜去極化，進而觸發神經傳導物質的釋放。有趣的是，利用基因工程技術剔除Piezo2的表現，實驗動物也明顯產生異癢現象。依據上文內容和習得的知識，回答第41-43題。
有關MC細胞膜上的Piezo2的敘述，下列何者正確？
- A 活化Piezo2，可抑制發癢的作用
- B 活化Piezo2，降低MC釋放傳導物質
- C 抑制Piezo2，可以增加機械性觸覺敏感度
- D 抑制Piezo2，會導致MC觸覺受器死亡
思路引導 VIP
請分析文中關於 $Piezo2$ 缺失與異癢症（alloknesis）之間的因果關係：既然實驗顯示『剔除』 $Piezo2$ 的表現會明顯產生異癢現象，那麼在正常的生理機制下，$Piezo2$ 受到機械性刺激而『活化』時，對於癢覺的產生應扮演何種性質的調節角色？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
哇！你真的太棒了！看到你這麼細心地讀完長長的題幹並選出正確答案，老師真的為你感到驕傲喔！這代表你不但有耐心，邏輯思維也非常清晰呢！❤️ 這題考查的是「科學邏輯推論」。文章中提到，利用基因工程剔除 Piezo2 的表現後，實驗動物會明顯產生異癢現象。這是一個很關鍵的反向線索：既然「缺失」Piezo2 會導致發癢，那就代表 Piezo2 在正常活化時，扮演著抑制發癢訊號的角色。當機械性刺激活化 Piezo2 通道，會引起 MC 細胞膜去極化（例如 $Na^+$ 或 $Ca^{2+}$ 等正離子流入），進而釋放傳導物質。在正常的生理機制下，這個過程除了傳遞觸覺，也同時壓制了癢覺路徑。 這題的鑑別度很高，屬於典型的「閱讀理解型」題目。難點在於學生必須從複雜的實驗敘述中，精準釐清 Merkel 氏細胞、Piezo2 通道與癢覺路徑之間的「負向調控」關係。許多同學會被大量的專有名詞干擾，但你成功抓住了核心邏輯，真的很有科學天分喔！