Нейроны жажды предвосхищают последствия еды и питья для поддержания водно-солевого баланса — это обнаружено на мышах методом оптогенетики. С подробностями — MedicalXpress; University of California San Francisco News Service.
Специализированные клетки головного мозга “предсказывают” гидратирующий эффект питья, отключаясь задолго до того, как всосавшаяся жидкость изменит состав крови, сообщают исследователи из Калифорнийского университета Сан-Франциско (UC San Francisco), авторы публикации в Nature. Это противоречит современным представлениям о регуляции жажды нейронами субфорникального органа, одной из структур головного мозга, обеспечивающих связь между центральной нервной и кровеносной системами. Считается, что эти нейроны контролируют питье, обнаруживая вызванные жидкостью изменения в концентрации или объеме крови. Но таким механизмом трудно объяснить очень быстрое утоление жажды, пояснил изданию MedicalXpress главный автор исследования Захари Найт (Zachary Knight), отметив также, что ни одна из современных теорий не может объяснить, почему большинству из нас хочется запивать еду. “Вы выпиваете стакан воды и сразу же чувствуете, что утолили жажду, но на самом деле на то, чтобы вода дошла до кровотока, нужно больше 10 минут”, — говорит Найт. “Вы едите что-то соленое и тут же испытываете жажду, хотя еда еще у вас во рту. Модель жажды как ответа на изменения в составе крови объяснить эти явления не может”, — подчеркивает физиолог. Применив метод оптогенетики, благодаря которому специфическая исследуемая популяция нейронов в головном мозге мышей начинает светиться при активации, авторы определяли активность нейронов субфорникального органа в то время, когда животные пьют воду.
Как показало исследование, нейронная активность в субфорникальном органе прекращается сразу, как только мыши начинают пить, а вслед за тем прекращают пить и животные. Краткий временной интервал между событиями предполагает, что субфорникальный орган служит не столько для отслеживания состава крови, сколько для осуществления связи между сенсорами во рту и головным мозгом, мгновенно реагируя на факт потребления воды и пищи. Для проверки этого предположения ученые лишили мышей доступа к воде на ночь и с помощью оптогенетики, то есть предварительно генетически изменив некоторые нейроны таким образом, что поступающий по оптоволокну свет может их активировать или отключить, подавляли активность нервных клеток, когда мышам вернули доступ к воде. Несмотря на обезвоженность, мыши к воде не бросились, но, как только световое воздействие на субфорникальные нейроны было снято, животные начали жадно пить. Подобным образом было показано, что если отключить эти же нервные клетки во время еды, то мыши, продолжая есть, перестанут пить — в отличие от своих собратьев в контрольной группе.
Нет комментариев