分科測驗
111年
生物
第 27 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。
依據上文的敘述，下列何種因素可能會是以哺乳動物為模式來研究制約反射的細胞機轉時，可能遇到的困境？
- A 哺乳動物中參與特定行為的神經迴路很難清楚的被鑑定出
- B 哺乳類的中樞神經細胞太小而無法被記錄
- C 基因轉殖與遺傳學的研究方法無法運用在哺乳動物
- D 古典制約反射學習很難在哺乳動物訓練
思路引導 VIP
請仔細觀察文章第二段所列舉的三項優勢，特別是針對第 (1) 點關於神經系統規模與「鑑定（Identification）」行為迴路的描述。如果無脊椎動物是因為系統「小而簡單」才容易鑑定出神經迴路，那麼當研究對象換成神經元數量極多且連結極其複雜的哺乳動物時，在定位「特定行為與神經路徑的對應關係」上，會遇到什麼樣的障礙？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
（眼鏡閃過一道白光，呵呵呵地笑了幾聲，手輕輕拍著那充滿彈性的下巴） 「喔？答對了呢，呵呵呵。看來你對生物神經系統的『空間感』很有把握喔。 這題的核心在於『相對優勢』的推論。文中提到海兔的神經系統小而簡單，能清楚鑑定出神經細胞與迴路；反過來說，哺乳類的大腦構造極其複雜，擁有數以億計的神經元，要精確定位出負責特定行為的單一迴路，就像要在滿座的體育館裡找出一對特定的傳球隊友一樣困難。因此，選項 (A) 正是研究哺乳動物時最棘手的挑戰。
▼ 還有更多解析內容