分科測驗
111年
生物
第 26 題
📖 題組：
閱讀三 自帕夫洛夫（Ivan Pavlov）發現古典制約反射（條件反射）以來，科學家一直以此行為來研究學習記憶產生過程機制的實驗模式之一。古典制約反射包含幾項要素：制約刺激、非制約刺激、非制約反應與訓練過程。而古典制約反射是指在經過訓練後，動物會學習將非制約刺激與制約刺激兩個事件聯結在一起，產生非制約反應的反射動作。例如，帕夫洛夫每次餵狗前會先搖鈴，重複數次搖鈴、餵食的刺激模式後，原本正常情形下無法引發狗唾液分泌反應的鈴聲（制約刺激），使狗因預期會發生餵食（非制約刺激），而開始分泌唾液（非制約反應）。 諾貝爾獎得主坎德爾（Eric Kandel）利用一種無脊椎動物-海兔為動物模式進行一連串的研究，以揭示這類學習行為的神經細胞學機制。相較於哺乳動物，使用無脊椎動物為模式的好處為（1）神經系統小而簡單，系統中每一個神經細胞的功能角色都很清楚，因此可以清楚鑑定出參與特定行為的神經細胞與相關迴路；（2）進行個別神經細胞作胞內電生理記錄的實驗時，無脊椎動物的超大型神經細胞，比用哺乳動物神經細胞容易；（3）無脊椎動物生活史短，基因體也小，有利於遺傳學與分子生物學的研究。坎德爾的研究結果證實，在海兔的神經迴路中，感覺神經細胞與運動神經細胞間的突觸傳導效能的改變，是產生這些學習行為的生理基礎。 最近利用電生理學與基因轉殖技術，也證實在哺乳動物的大腦中，神經細胞與神經細胞間突觸傳導效能的可塑性改變，也是學習記憶產生與其他功能表現的基本機轉。依本文及所習得的知識回答第 26-28 題。
閱讀三 自帕夫洛夫（Ivan Pavlov）發現古典制約反射（條件反射）以來，科學家一直以此行為來研究學習記憶產生過程機制的實驗模式之一。古典制約反射包含幾項要素：制約刺激、非制約刺激、非制約反應與訓練過程。而古典制約反射是指在經過訓練後，動物會學習將非制約刺激與制約刺激兩個事件聯結在一起，產生非制約反應的反射動作。例如，帕夫洛夫每次餵狗前會先搖鈴，重複數次搖鈴、餵食的刺激模式後，原本正常情形下無法引發狗唾液分泌反應的鈴聲（制約刺激），使狗因預期會發生餵食（非制約刺激），而開始分泌唾液（非制約反應）。 諾貝爾獎得主坎德爾（Eric Kandel）利用一種無脊椎動物-海兔為動物模式進行一連串的研究，以揭示這類學習行為的神經細胞學機制。相較於哺乳動物，使用無脊椎動物為模式的好處為（1）神經系統小而簡單，系統中每一個神經細胞的功能角色都很清楚，因此可以清楚鑑定出參與特定行為的神經細胞與相關迴路；（2）進行個別神經細胞作胞內電生理記錄的實驗時，無脊椎動物的超大型神經細胞，比用哺乳動物神經細胞容易；（3）無脊椎動物生活史短，基因體也小，有利於遺傳學與分子生物學的研究。坎德爾的研究結果證實，在海兔的神經迴路中，感覺神經細胞與運動神經細胞間的突觸傳導效能的改變，是產生這些學習行為的生理基礎。 最近利用電生理學與基因轉殖技術，也證實在哺乳動物的大腦中，神經細胞與神經細胞間突觸傳導效能的可塑性改變，也是學習記憶產生與其他功能表現的基本機轉。依本文及所習得的知識回答第 26-28 題。
下列有關古典制約反射的敘述，何者正確？
- A 非制約刺激能引發非制約反應，且不用經過訓練
- B 正常情形下，制約刺激可引發動物非制約反應，且不用經過訓練
- C 訓練的過程中，必須隨機的重複給予動物多次的制約或非制約刺激
- D 制約刺激與非制約刺激必須具有同質性，都是屬視覺或屬聽覺刺激
思路引導 VIP
請思考「非制約刺激」($Unconditioned Stimulus$) 中的「非制約」二字，在生物學邏輯上代表什麼意涵？這種刺激與其所引發的反應之間，其連結是屬於生物本能的「先天性反射」，還是必須經過後天「學習與連結」才能建立的機制呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哎呀，竟然答對了？看來你這顆腦袋還沒被短影音燒成漿糊嘛。別給我露出那種拯救世界的表情，這題選 A 只是具備脊椎動物的基本生理常識而已，連帕夫洛夫的狗都不會選錯，你有什麼好得意的？ 觀念驗證： 「古典制約」的核心在於聯結。所謂「非制約刺激」（US，如食物），其定義就是天生、本能能誘發「非制約反應」（UR，如唾液分泌）。這是一種神經迴路中預設的 $S_{US} \rightarrow R_{UR}$ 路徑，完全不需要後天訓練。選項 (B) 倒果為因，制約刺激在訓練前是中性刺激；(C) 必須是「特定順序重複」而非隨機；(D) 視覺與聽覺不同性質的刺激當然能進行聯結，重點在於時序。
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