Question

研究发现，当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩，称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如下图，请回答：

（1）图1中__________个神经元。当兴奋传至①处时，引起神经元细胞膜内的电位变化为__________。在②处，突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的__________，从而引起缩鳃反射。在该反射中，谷氨酸是一种__________（填兴奋性”或“抑制性”）神经递质。

（2）进一步研究发现，如果向海兔的尾部施加一个强电击，再轻触它的虹吸管，将诱发一个更强烈的缩鳃反射，且在刺激后几分钟之内，只要轻触它的虹吸管，都会引发更强的缩鳃反射，即产生了“短时记忆”；如果向海兔的尾部多次重复施加强电击，引发强缩鳃反射的反应可以持续一周，即产生了“长时记忆”。下图为两种记忆的形成机制，请分析回答：

两种记忆的形成都是由于电击海免尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元，产生环腺苷酸，继而激活了__________，从而促进神经递质谷氨酸的大量释放，使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是，在重复刺激下，蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达，导致__________，从而形成了长时记忆。

（3）如果将已形成长时记忆的海兔相关细胞中的RNA提取出来，注入到从未经过相似训练的海兔神经细胞内，接受RNA的海兔是否会产生类似于RNA供体海兔的长时记忆反射?（即长时记忆是否可以移植），请做出判断，并说明理由__________。

（4）连续给海兔40个刺激会诱发习惯化，但只能持续一天。如果每天10个刺激，连续4天，习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。人类的记忆形成与上述机理相似，若要产生长时记忆，可以采取的做法是__________。

（5）请根据本题信息，提出一个新的研究性课题__________。

Answer

2 由负变正 受体 兴奋性 蛋白激酶A 新突触的形成 可以，移植的RNA翻译出相关蛋白导致新突触的形成，形成长时记忆。（或不可以，将特定的RNA转移到数目众多的神经细胞中的相应细胞几乎无法实现） 多次重复，中间穿插休息 高等动物长时记忆的形成机制是否与海兔完全相同；增强人类长时记忆的方法；能否用记忆移植的方法治疗记忆力丧失的疾病

【解析】

1.参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元；

2.长期记忆与新突触的建立有关。

（1）参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元，所以图中共有2个神经元，当兴奋传至①处时，由静息电位（外正内负）变为动作电位（外负内正），所以细胞膜内的电位由负变正，由突触前膜释放的谷氨酸相对于是一种神经递质，作用于突触后膜上的受体，由于引起了缩鳃反射，所以谷氨酸为一种兴奋性神经递质；

（2）长期记忆与新突触的建立有关，根据图分析，产生的环腺苷酸激活了蛋白激酶A，从而促进神经递质谷氨酸的大量释放，使缩鳃反射增强，在重复刺激下，蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达，新突触的形成，从而形成了长时记忆；

（3）已形成长时记忆的海兔相关细胞中的RNA提取出来，可以在未经过相似训练的海兔神经细胞内作为翻译的模板，翻译出相应的蛋白质导致新突触的形成，形成长时记忆；

（4）要产生长时记忆，必须形成新突触，而多次重复，中间穿插休息有利于新突触的建立；

（5）请根据本题信息，可以从以下课题进行研究：高等动物长时记忆的形成机制是否与海兔完全相同；增强人类长时记忆的方法；能否用记忆移植的方法治疗记忆力丧失的疾病。