Вчені виявили в мозку "мікросхему спраги"

вода Копирайт изображения PA
Image caption Холод так само знімає відчуття спраги, як і вода, кажуть дослідники

Вчені виявили глибоко в мозку мишей активність, яка може пояснити, чому під час споживання їжі виникає відчуття спраги і чому його найкраще вгамовує холодна вода.

Конкретна ділянка в мозку, своєрідна "мікросхема спраги", збуджувалася під час прийому їжі і заспокоювалася, щойно рот тварин охолоджували.

Мова про ті самі клітини мозку, які стимулюють бажання випити, наприклад, коли внаслідок зневоднення підвищується густота крові.

Однак це відкриття описує набагато швидшу реакцію, що передбачає і майбутні потреби організму у воді.

Дослідники шукали саме таку закономірність, бо вони були спантеличені тим, як швидко в людей і тварин виникала потреба вгамувати спрагу.

Випереджаючи потребу

"Існує класична модель гомеостатичного регулювання спраги, яка проіснувала вже майже 100 років і побудована на крові, - каже автор дослідження Закарі Найт із Каліфорнійського університету. - У мозку існують нейрони, які... викликають спрагу, коли в крові сильно виростає вміст солі або об'єм крові занадто падає. Однак багато аспектів щоденного пиття ця гомеостатична модель не пояснює, бо вони стаються надто раптово".

Візьмімо для прикладу "обідню спрагу", яка супроводжує споживання великої солоної страви, або той факт, що відчуття заспокоєння спраги настає, як тільки ми щось вип'ємо.

Спрага, як пояснює доктор Найт, часто попереджає про зміни в нашому балансі рідин, а не відповідає на них.

Експерименти його наукової групи, описані в журналі Nature, містять найперше пояснення того, як це передчуття спраги генерується в головному мозку.

Копирайт изображения KNIGHT LAB UCSF
Image caption Спостереження вели за мишами, які вільно рухалися і пили

Щоб розібратися з тим, які процеси відбуваються в головному мозку, дослідники спостерігали за нервовою активністю в генетично модифікованих мишей. Глибоко в тканині мозку тварин - у ділянці, яка регулює спрагу, - певна група мозкових клітин в активній фазі світилася.

Це означало, що дослідники за допомогою оптоволокна мали змогу занотувати, наскільки активні ті нейрони в час, коли миші в різних експериментальних умовах пили і їли.

Сила холоду

Коли тварини відчували спрагу, ці нервові клітини були дуже активні. Щойно вони втамували спрагу, як активність цих клітин падала.

Так само ця "мікросхема спраги" запалювалася в час, коли миші їли, і відбувалося це значно швидше, ніж щось змінювалося в їхній кровоносній системі.

Ці нейрони також, як виглядає, прямо реагують на те, що відбувається в роті тварини.

"Активність стрімко стрибає вгору і вниз відповідно до сигналів з ротової порожнини в процесі споживання їжі і води", - сказав д-р Найт в інтерв'ю ВВС.

Однак найцікавіше, на його думку, те, як на цю активність впливає температура.

Копирайт изображения SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption У головному мозку людини цю групу клітин можна знайти відразу над гіпоталамусом (зеленим)

"Холодніші рідини швидше придушують активність цих нейронів. Власне, ми довели, що простого охолодження рота достатньо, щоб скоротити активність нейронів спраги - і це незалежно від того, чи дали миші воду", - додав науковець.

Теза про те, що схема спраги в мозку пов'язана з температурою ротової порожнини, цілком виправдана, каже д-р Найт.

"Коли ви потрапляєте до лікарні і не можете ковтати, то вам для вгамування спраги дають посмоктати лід. Температура - один із сигналів, на який реагують ці нейрони", - зазначає він.

Нейробіолог із Каліфорнійського технологічного інститут Юкі Ора не брав участі в цьому дослідженні, однак раніше він вивчав ту ділянку головного мозку.

Він з'ясував, що штучне стимулювання цих нейронів змушувало мишей пити навіть тоді, коли вони не відчували спраги. Саме ці висновки попереднього дослідження використав у своїй роботі д-р Найт і його наукова група.

Д-р Ока каже, що нові спостереження становлять великий науковий інтерес, бо показують, як одна група мозкових клітин поєднує різні типи інформації.

"Раніше в нашій галузі вважали, що ця система наглядає за... внутрішнім станом. Однак останнє дослідження показує, що ці самі сенсорні нейрони є не лише сенсором, а й інтеграційною платформою для зовнішніх стимулів і внутрішнього стану, - каже науковець. - Це нове явище, яке виявлено також у нейронів, які контролюють живлення".

Новини на цю ж тему