Как мозъкът ни казва, че сме жадни?
Ново проучване картографира мозъчните вериги, които ни казват кога трябва да пием вода, както и кога сме се наситили. Изследването разкрива нервна йерархия чрез стимулиране и потискане на желанието за пиене при мишки.
Усещането за жажда е усещане, с което всички и всяко животно са запознати.
Това е толкова често срещано преживяване, че малко от нас го обмислят. Но невролозите са очаровани от това.
По отношение на оцеляването на организма жаждата е изключително важна. Животно, което не приема течности, когато се нуждае от тях, няма да е живо дълго.
Без вода повечето процеси в тялото ще се задържат, а при хората смъртта следва след кратък брой дни.
Въпреки че идеята, че мозъкът ни може да открива нивата на водата в тялото и да стимулира желанието ни да пием, не е нова, точната невронаука зад нея се изяснява бавно.
Последното проучване за изследване на механизма за жажда е проведено от Юки Ока, асистент по биология в Caltech в Пасадена, Калифорния. Констатациите бяха публикувани тази седмица през Природата.
Жадният мозък
В тази област вече е свършена известна работа. Проучванията показват, че листната структура на предния мозък, lamina terminalis (LT), е важна за регулирането на жаждата. LT се състои от три части: organum vasculosum laminae terminalis (OVLT), субфоничен орган (SFO) и средно преоптично ядро (MnPO).
По-голямата част от мозъка е отделена от кръвообращението чрез кръвно-мозъчната бариера. Наред с други роли, тази мембрана предпазва мозъка от патогени, като бактерии. Но SFO и OVLT са необичайни; те не са защитени от кръвно-мозъчната бариера и могат директно да се свържат с кръвния поток.
Тази пряка комуникация с кръвта им позволява да оценят концентрацията на натрий, така че „солеността“ на кръвта е добър показател за това колко хидратирано е животно.
По-ранната работа вече показа, че LT съдържа възбуждащи неврони. Когато се стимулират в мишка, това предизвиква питейно поведение.
В това ново проучване учените установиха, че MnPO е особено важен, тъй като ядрото получава възбуждащ вход от SFO, но не и обратно.
Те показаха, че когато „възбуждащите неврони на MnPO са генетично заглушени, стимулирайки SFO или OVLT“, това вече не води до питейно поведение при мишките.
Йерархията на жаждата
Това проучване е първото, което описва йерархичната организация на LT: MnPO събира информация от SFO и OVLT и я предава на други мозъчни центрове, за да задейства питейна активност.
Учените отиват по някакъв начин към отговор на друг въпрос относно поведението на пиенето: как да разберем кога да спрем? Проф. Ока обяснява загадката, казвайки: „Когато сте дехидратирани, можете да отпиете вода за няколко секунди и да се почувствате удовлетворени.“
„Въпреки това - добавя той - в този момент кръвта ви все още не е рехидратирана: обикновено отнема около 10 до 15 минути. Следователно SFO и OVLT не биха могли да открият рехидратация на кръвта скоро след пиене. Въпреки това мозъкът по някакъв начин знае кога да спре да пие, дори преди тялото да е напълно рехидратирано. "
Това предполага, че има друг, по-бърз сигнал, който информира мозъка да спре да пие. Проучванията показват, че възбуждащите неврони в LT се успокояват, когато мишката започне да пие, но как точно се случва това не е известно.
Проф. Ока и екипът демонстрираха, че инхибиторните неврони в MnPO реагират на физическото действие на пиенето и потискат активността в SFO невроните за жажда. Интересното е, че инхибиторните неврони си вършат работата само в отговор на поглъщането на течности - а не на храна.
Те вярват, че това разграничение между течности и твърди вещества е възможно чрез наблюдение на движението на орофаринкса, който е частта от гърлото, участваща в механизма за преглъщане. Дейността му при пиене е различна от яденето.
„Когато сте наистина жадни и бързо поглъщате течност, гърлото се движи по определен начин, различен от яденето на храна. Смятаме, че инхибиращата популация реагира на това движение на бързо поглъщане на вода. "
Водещ автор на изследването Винеет Августин, аспирант
Повече за научаване
Констатациите допълват нашето разбиране за сложната мрежа от взаимодействия, които ни казват кога трябва да пием. Но според авторите на изследването все още има какво да се научи.
Както обяснява проф. Ока, „Инхибиращите сигнали, които открихме, са активни само по време на пиенето. Усещането за ситост обаче продължава много по-дълго. Това показва, че инхибиторните неврони на MnPO не могат да бъдат единственият източник на пресищане на жаждата. "
„Това ще бъде предмет за бъдещо проучване.“
Разбира се, изследването е проведено при мишки, но подобни области могат да бъдат намерени в човешкия мозък. Следователно изследователите вярват, че констатациите са приложими и за нас.
