Kako nam mozak govori da smo žedni?
Nova studija mapira moždane krugove koji nam govore kada trebamo piti vodu, kao i kada nam je dosta. Istraživanje je otkrilo neuronsku hijerarhiju stimulirajući i suzbijajući potrebu za pićem kod miševa.
Osjećaj žeđi senzacija je koja je svima i svakoj životinji poznata.
To je iskustvo toliko često da malo tko od nas razmišlja. Ali neuroznanstvenici su time fascinirani.
U odnosu na preživljavanje organizma, žeđ je nevjerojatno važna. Životinja koja ne uzima tekućinu kad joj zatreba neće dugo biti živa.
Bez vode, većina procesa u tijelu će se ubrzati, a kod ljudi smrt slijedi u kratkom broju dana.
Iako ideja da naš mozak može otkriti razinu vode u tijelu i pokreće našu želju za pićem nije nova, točna neuroznanost koja stoji iza toga tek se polako razotkriva.
Najnovije istraživanje za istraživanje mehanizma žeđi izveo je Yuki Oka, docent biologije na Caltechu u Pasadeni, u državi CA. Nalazi su objavljeni ovog tjedna u Priroda.
Žedni mozak
Neki poslovi već su obavljeni na ovom području. Studije su pokazale da je struktura prednjeg mozga poput lamele, lamina terminalis (LT), važna za regulaciju žeđi. LT se sastoji od tri dijela: organum vasculosum laminae terminalis (OVLT), subforni organ (SFO) i srednja preoptička jezgra (MnPO).
Većina mozga odvojena je od krvotoka krvno-moždanom barijerom. Uz ostale uloge, ova membrana štiti mozak od patogena, poput bakterija. Ali SFO i OVLT su neobični; nisu zaštićeni krvno-moždanom barijerom i mogu izravno kontaktirati krvotok.
Ova izravna komunikacija s krvlju omogućuje im procjenu koncentracije natrija, pa je "slanost" krvi dobar pokazatelj koliko je životinja hidratizirana.
Raniji radovi već su pokazali da LT sadrži ekscitacijske neurone. Kad ih miš stimulira, to izaziva ponašanje kod pijenja.
U ovom novom istraživanju znanstvenici su otkrili da je MnPO posebno važan u tome što jezgra prima ekscitacijski ulaz od SFO-a, ali ne i obrnuto.
Pokazali su da kada MnPO-ovi "pobudni neuroni genetski utihnu, stimulirajući SFO ili OVLT", više ne proizvodi ponašanje miša kod pijenja.
Hijerarhija žeđi
Ova je studija prva koja opisuje hijerarhijsku organizaciju LT-a: MnPO prikuplja podatke iz FSR-a i OVLT-a i prosljeđuje ih ostalim moždanim centrima kako bi pokrenuo aktivnost pijenja.
Znanstvenici također idu na neki način prema odgovoru na još jedno pitanje u vezi s ponašanjem pijenja: kako znati kada prestati? Profesor Oka objašnjava zagonetku rekavši: "Kad ste dehidrirani, možete nekoliko sekundi gutljati vodu i osjećate se zadovoljno."
“Međutim,” dodaje, “u tom trenutku vaša krv još nije rehidrirana: obično traje oko 10 do 15 minuta. Stoga SFO i OVLT neće moći otkriti rehidraciju krvi ubrzo nakon pijenja. Ipak, mozak nekako zna kada treba prestati piti čak i prije nego što se tijelo potpuno rehidrira. "
To zaključuje da postoji još jedan, brži signal koji obavještava mozak da prestane piti. Studije su pokazale da se pobudni neuroni u LT-u smiruju kada miš počne piti, ali kako se to točno događa nije poznato.
Profesor Oka i tim pokazali su da inhibitorni neuroni u MnPO reagiraju na fizičko djelovanje pijenja i potiskuju aktivnost u SFO žeđima. Zanimljivo je da inhibicijski neuroni rade svoj posao samo kao odgovor na gutanje tekućina - a ne i hrane.
Oni vjeruju da je ta razlika između tekućina i krutina moguća praćenjem kretanja orofarinksa, koji je dio grla uključen u mehanizam gutanja. Njegova aktivnost kod pijenja razlikuje se od jedenja.
“Kad ste stvarno žedni i brzo popijete tekućinu, grlo se kreće na poseban način koji se razlikuje od jedenja hrane. Mislimo da populacija inhibitora reagira na ovaj pokret brzog unosa vode. "
Vodeći autor studije Vineet Augustine, apsolvent
Više za naučiti
Nalazi nam dodaju razumijevanje složene mreže interakcija koje nam govore kada trebamo piti. No, prema autorima studije, još treba puno naučiti.
Kao što objašnjava prof. Oka, „Inhibicijski signali koje smo otkrili aktivni su samo tijekom akcije pijenja. Međutim, osjećaj sitosti uistinu traje mnogo dulje. To ukazuje na to da inhibitorni neuroni MnPO ne mogu biti jedini izvor sitosti. "
"Ovo će biti tema za buduće studije."
Naravno, studija je provedena na miševima, ali slična područja mogu se naći u ljudskom mozgu. Stoga istraživači vjeruju da su nalazi primjenjivi i na nas.
