生命科學專業學院—生命科學系
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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。
因應少子化的衝擊,本系調整相關員額及教學資源之分配,在課程設計及學習活動上,特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練,使學生可依個人志趣作學習規劃,畢業後有更寬廣的出路。
本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主,並兼顧師資培育,故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。
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Item 斑馬魚端腦在空間記憶上所扮演的角色(2008) 吳世郁; Shih-Yu Wu壹、中文摘要 記憶會以多元方式於大腦神經細胞中形成及儲存,並可因應需求而重新喚回及表現已儲存之記憶。海馬迴為哺乳類與大部分陸地脊椎動物腦內,與空間記憶有關之重要腦區。實驗證實硬骨魚的端腦同源於哺乳類的海馬迴,負責空間相關之學習與記憶等認知功能。 本研究採用改良型之斑馬魚T字形迷宮,合併學習前或學習後之端腦破壞處理,以探討斑馬魚之端腦與空間記憶之關聯,及其在記憶習得(acquisition)、保存(retention)與提取(retrieval)過程中的重要性。實驗結果顯示, 1.雙側端腦破壞不會影響斑馬魚的自發性探索行為,卻會明顯干擾空間記憶的習得、保存與表現。2.學習前的雙側端腦破壞,會同時影響長期記憶,及短期記憶的獲取與表現。3.學習後的雙側端腦破壞,會破壞先前已建立之空間記憶,顯示不論是長期或短期的空間記憶形成,皆需要端腦腦區(telencephalon)的參與。4. 此外,學習後的左側端腦破壞,使斑馬魚無法正常表現先前已建立之空間記憶。5.學習前右側端腦破壞,使斑馬魚出現空間記憶學習障礙。這些結果顯示,左、右端腦半球在空間記憶形成過程中,具有功能上的不對稱性。使左、右端腦分別在空間的學習與記憶上,具有不同程度的優勢性。 綜合以上各點,本研究證實端腦在斑馬魚空間學習與記憶上扮演重要的角色,且參與層面廣涵空間記憶的習得、保存、提取與表現。此外,初步證實斑馬魚端腦左、右側可能與哺乳類相似具有空間定位優勢性。此結果不但可作為與其他物種在神經生理學上及演化的比較,且有助斑馬魚模式於神經科學研究應用之推廣。Item 長期處理methimazole對海馬回神經突觸可塑性的改變,以及縫核和邊緣系統中血清素受器之影響(2014) 唐作豪; Tso-Hao Tang甲狀腺素為調節生理代謝作用的重要激素,先前動物研究也顯示,成年大鼠甲狀腺機能減退,可能會影響大腦中血清素系統的功能並誘發憂鬱行為的表現。本實驗的主要目的:1. 利用甲狀腺摘除,或是長期在飲水中添加methimazole所建立甲狀腺功能低落的動物模式,並以real-time PCR來觀察大鼠多個腦區(包括縫核、海馬迴、杏仁核及中側前額葉內),相關血清素受體表現量的變化;2. 觀察長期給予methimazole所誘發之動物類憂鬱行為;及3. 長期給予methimazole對大鼠海馬迴神經可塑性的影響。 結果顯示經大鼠誘發甲狀腺功能低落後,腦中縫核5-HT1A型受器的表現量有增加的情況,並且5-HT2C型受器及血清素轉運蛋白(SERT)在海馬迴中表現量增加。此外,長期給予methimazole會導致大鼠產生類憂鬱行為,並在強迫游泳測試中,放棄掙扎的時間增加。最後,長期給予methimazole會對海馬迴CA1區域之神經可塑性產生影響,包括抑制LTP現象的誘發及增強LTD現象的誘發,LTP現象的抑制可以被d-cycloserine所回復。總結上述結果可以得知,在大鼠中誘發甲狀腺功能低落會改變血清素受器在縫核及海馬迴的表現量,並且對海馬迴之神經可塑性造成影響。 關鍵字:甲狀腺素功能低落、憂鬱症、血清素、海馬迴、長期增益現象、強迫游泳測試Item 以斑馬魚模式進行腦功能側化相關研究(2017) 吳曜如; Wu, Yao-Ju斑馬魚(Denio rerio)因其胚胎透明、容易飼養及觀察等優點,近年成為神經與發育生物學研究之新興動物模式。斑馬魚的神經系統與大多數硬骨魚類似,其端腦 (telencephalon) 的主要構造、相對體積大小、解剖位置及功能與哺乳類之邊緣系統 (limbic system) 相似,為一個易於操作的端腦功能研究模式。本篇論文即利用斑馬魚的各項研究優勢,進行三個部分的研究,以探討斑馬魚端腦的功能、相關之運作過程與訊息傳遞之機轉。在第一章中,我們延續先前的實驗成果,利用吸引法(aspiration)對端腦進行直接的破壞,以探究端腦在空間記憶形成上所扮演的角色,結果顯示端腦的左、右兩半球,分別對於空間及情緒性記憶 (emotional memory) 有著不同的影響,特別是在獲取 (acquisition) 及重新擷取 (retrieval) 的過程中,而對端腦進行單側破壞(unilateral ablation),均可干擾情緒性記憶的形成。在第二章中,由於過去文獻發現X染色體脆折症 (fragile X syndrome) 患者在腦側化 (cerebral lateralization) 的表現上受到影響,故藉著fmr1基因剔除品系斑馬魚,探討此斑馬魚身上,是否會呈現類似人類病患之異常情緒性行為,結果證實了fmr1之缺損,會造成斑馬魚情緒性行為之發展異常,也會干擾了抑制性逃避記憶 (inhibitory avoidance memory) 的形成。在第三章中,主要使用了電生理的實驗方式,探究斑馬魚端腦外側 (Dl) 到端腦內側 (Dm) 之訊號傳遞。我們發現不只通往同側的端腦內側 (ipsilateral telencephalic Dm region) 有訊號傳遞,而在對側 (contralateral) 端腦之內側亦有類似的訊號傳遞,並且兩側同時存在着代表神經可塑性的長期增强效應long-term potentiation (LTP) 及長期抑制效應long-term depression (LTD) 現象,兩者的作用機制需要麩胺酸NMDA及代謝性受體 (metabotropic glutamate receptor) 的參與;其神經可塑性之LTP與LTD模式,在左、右側端腦中的表現並非完全相同,這呼應了第一階段的實驗結果,進一步證實了斑馬魚的左右側端腦,在處理學習與記憶的功能時,扮演著不同的角色。最後我們也發現,有別於哺乳類動物,斑馬魚主要藉由前連合 (anterior commissure) 構造進行兩側端腦的訊息傳遞。 總結上述三階段的研究成果,可證明斑馬魚端腦中亦存在著腦側化的現象,而斑馬魚確實能應用於探討腦側化的機轉研究。