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学习记忆的机制研究一直是神经科学的一个焦点。自从20世纪70年代发现果蝇具有学习记忆的能力以来，用果蝇作为模型来研究学习记忆已经越来越普遍。
在果蝇的视觉学习记忆研究中，研究者发现果蝇能够辨别视觉图形并且能够形成视觉长时程记忆。但是，对于果蝇的视觉长时程记忆的分子机制，还没有被深入研究过。我们的行为实验表明，标准条件化的训练模式(standard conditioningprocedure，SCP)相比连续性训练模式(consecutive training procedure，CTP)能够诱导出更显著的长时程记忆。
已有的研究发现记忆的形成需要新的mRNA和蛋白的合成，我们利用基因芯片和无标记定量-液相色谱-串联质谱的研究方法，对用标准条件化的训练模式(SCP)训练的果蝇组和连续性训练模式(CTP)训练的果蝇组在训练后12小时的转录组水平和蛋白组水平的差异进行了分析。转录组水平的分析显示有21个基因被上调，而23个基因被下调。这些基因负责不同的生物功能，包括有代谢、信号转导、转录、细胞粘接以及其它的功能。同时我们还利用Q-PCR的方法对其中的5个基因进行了验证，发现表达变化和基因芯片的结果十分吻合。另外，蛋白质组的分析显示出一共有14个被上调和11个被下调的蛋白，它们的生物功能包括有代谢、细胞组分、转录/翻译、信号转导等。
本研究从转录水平和蛋白水平对果蝇的视觉长时程记忆的分子机制进行研究，并且首次将无标记定量-液相色谱-串联质谱的研究方法应用于果蝇的行为研究中。本研究将会为以后对果蝇的视觉长时程记忆的分子机制的进一步的研究奠定坚实的基础。
“视觉过程是从哪里开始的”一直以来是认知心理学的一个最基本的问题。Chen的早期拓扑性质知觉理论为这个最基本的问题提出了崭新而科学合理的见解。该理论认为：人类的视觉系统对诸如洞，连通性等整体拓扑性质具有较之局部几何性质更高的敏感性，因而大范围的拓扑性质可能是视知觉信息表达的基本单元，其检测发生在视觉过程的初期。
我们的工作就是探索果蝇是否具有类似的拓扑认知能力。我们首先利用了视觉操作式条件化下18分钟的训练模式，结果发现，果蝇对除了254级灰度背景下一个洞和两个垂直洞以外的11对拓扑差异图形并不能形成稳定的记忆。接下来我们根据果蝇特有的对新物体的偏好而设计了利用扭矩为检测指标的novelty范式，并对3对拓扑差异图形和1对局部几何差异图形进行了检测，结果发现果蝇具有对新的拓扑差异图形的敏感性，而没有对新的局部几何差异图形的敏感性。这个实验一方面说明果蝇是能够很好的识别拓扑图形，另一方面，也可以说明果蝇对拓扑图形比对局部几何差异图形更加敏感。这些初步的实验结果，支持了早期拓扑性质知觉理论。接下来，我们将进一步从行为学，行为-基因，行为-结构等方面进行对果蝇的拓扑感知进行更多的探索。