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2020-09-10「看見」記憶 465 期

Author 作者 撰文|謝育哲/《科學月刊》編輯。
講者|江安世/臺灣中央研究院院士,清華大學特聘講座教授
 
「一個好的科學家並非只是以追求發表國際級的論文為目標;他們真正在追求的其實是真理。」這是江安世於2007年榮獲行政院傑出科技貢獻獎時,在受訪影片中對科學家研究精神所下的註解。以腦科學、神經基因體學及生物影像為專長的江安世,最為世人所矚目的研究,莫過於完整繪製出果蠅大腦的神經傳遞圖譜。

大腦的運作方式一直是生物學家關注的議題。早在1991年,美國生物學家艾克塞(Richard Axel)及巴克(Linda B. Buck)藉由研究果蠅找出嗅覺與基因間的聯繫,他們也因此榮獲2004年的諾貝爾生理醫學獎。後續,許多科學家研究出果蠅的腦神經會將嗅覺傳遞至嗅小球;而江安世的研究,便是關注嗅小球如何把訊號傳遞至蕈狀體(mushroom body)。

江安世與研究團隊進行長時間的實驗,從將果蠅的大腦取出固定後,以生物組織澄清技術、共軛焦電子顯微鏡及三維影像處理技術,確立了果蠅嗅覺徑路中蕈狀體(mushroom body)的肯氏細胞(Kenyon cells)的樹突,成功繪製出全球第一張果蠅的嗅覺神經地圖。該研究除了登上國際期刊《細胞》(Cell),同時也讓江安世獲得行政院傑出科技貢獻獎的殊榮。

此後,江安世與研究團隊不斷在國際頂尖期刊上發表諸多研究,後續更建立完整的果蠅全腦「神經網路地圖」。江安世表示,果蠅及人類有著許多類似的大腦功能,當我們越了解果蠅的大腦,對於人類的腦功能及相關疾病的治療方式等研究也將有更大的幫助。在2019年,江安世與陳壁彰助研究員共同開發的「透化層光定位顯微鏡」,解開了果蠅全腦的多巴胺神經網路,可望解開大腦的記憶機制,此研究刊載於《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

目前, 江安世的研究團隊有幾項重要的研究正在進行,分別是超解析顯微鏡(super-resolution microscopy)、五維度層光功能性造影系統(functional imaging)、全腦記憶的功能圖譜(memory engram)、X光三維斷層掃描技術(x-ray tomography)及果蠅即時行為分析與雷射追蹤系統(behavior manipulating system)。江安世與研究團隊不斷圍繞在大腦的「記憶儲存」領域的相關研究,並延伸出各面向的研究主題。實驗室現階段已在各種動物模型中找到記憶儲存的位置;而在「學習與記憶」方面仍有許多尚未被釐清的問題,這也是目前江安世與研究團隊不斷追尋的目標。期許在未來的研究進程中,能不斷突破並破解記憶儲存的關鍵。