Jak nám náš mozek říká, že máme žízeň?
Nová studie mapuje mozkové obvody, které nám říkají, kdy potřebujeme pít vodu, i kdy máme dost. Výzkum odhalil neurální hierarchii stimulací a potlačením nutkání pít u myší.
Pocit žízně je pocit, který každý a každé zvíře zná.
Je to tak běžný zážitek, že si o něm málo lidí myslí. Ale neurovědy jsou tím fascinováni.
Ve vztahu k přežití organismu je neuvěřitelně důležitá žízeň. Zvíře, které nepřijímá tekutiny, když je potřebuje, nebude dlouho naživu.
Bez vody se většina procesů v těle zachytí a u lidí následuje smrt za krátký počet dní.
I když myšlenka, že náš mozek dokáže detekovat hladinu vody v těle a řídit naši touhu po pití, není nová, přesná neurověda, která je za ním, je jen pomalu koncipována.
Nejnovější studii zkoumající mechanismus žízně provedla Yuki Oka, odborná asistentka biologie na Caltech v Pasadeně v Kalifornii. Zjištění byla zveřejněna tento týden v Příroda.
Žíznivý mozek
V této oblasti již byla provedena nějaká práce. Studie ukázaly, že struktura listu v předním mozku, lamina terminalis (LT), je důležitá při regulaci žízně. LT se skládá ze tří částí: organum vasculosum laminae terminalis (OVLT), subfornický orgán (SFO) a střední preoptické jádro (MnPO).
Většina mozku je oddělena od krevního řečiště hematoencefalickou bariérou. Kromě jiných rolí chrání tato membrána mozek před patogeny, jako jsou bakterie. Ale SFO a OVLT jsou neobvyklé; nejsou chráněni hematoencefalickou bariérou a mohou přímo kontaktovat krevní oběh.
Tato přímá komunikace s krví jim umožňuje posoudit koncentraci sodíku, takže „slanost“ krve je dobrým ukazatelem toho, jak je zvíře hydratované.
Dřívější práce již ukázaly, že LT obsahuje excitační neurony. Když jsou stimulovány myší, vyvolává pití.
V této nové studii vědci zjistili, že MnPO je zvláště důležitý v tom, že jádro přijímá excitační vstup ze SFO, ale ne naopak.
Ukázali, že když jsou „excitační neurony MnPO geneticky umlčeny, stimulace SFO nebo OVLT“ již nevyvolává u myší chování při pití.
Žízeň hierarchie
Tato studie jako první popisuje hierarchickou organizaci LT: MnPO shromažďuje informace ze SFO a OVLT a předává je dalším mozkovým centrům za účelem spuštění pitné činnosti.
Vědci také směřují k zodpovězení další otázky týkající se chování při pití alkoholu: jak víme, kdy přestat? Prof. Oka vysvětluje hlavolam slovy: „Když jste dehydratovaní, můžete několik sekund polknout vodu a budete spokojeni.“
„Nicméně,“ dodává, „v tu chvíli vaše krev ještě není rehydratována: obvykle to trvá asi 10 až 15 minut. Proto by SFO a OVLT nebyly schopny detekovat rehydrataci krve brzy po pití. Mozek přesto nějak ví, kdy přestat pít, ještě než je tělo plně rehydratováno. “
To naznačuje, že existuje další, rychlejší signál, který informuje mozek, aby přestal pít. Studie ukázaly, že excitační neurony v LT se uklidní, když myš začne pít, ale není přesně známo, jak k tomu dojde.
Prof. Oka a tým prokázali, že inhibiční neurony v MnPO reagují na fyzický účinek pití a potlačují aktivitu v neuronech žízně SFO. Zajímavé je, že inhibiční neurony dělají svou práci pouze v reakci na požití tekutin - a ne na jídlo.
Věří, že tento rozdíl mezi tekutinami a pevnými látkami je možný sledováním pohybu orofaryngu, který je součástí hrdla zapojeného do mechanismu polykání. Jeho aktivita při pití se liší od jídla.
"Když máš opravdu žízeň a rychle polkneš tekutinu, hrdlo se pohybuje zvláštním způsobem, který se liší od jídla." Myslíme si, že inhibiční populace reaguje na tento pohyb rychlého požití vody. “
Vedoucí autor studie Vineet Augustine, postgraduální student
Více se učit
Zjištění přispívají k pochopení složité sítě interakcí, které nám říkají, kdy potřebujeme pít. Podle autorů studie je však stále co učit.
Jak vysvětluje profesor Oka, „inhibiční signály, které jsme objevili, jsou aktivní pouze během pití. Pocit sytosti však skutečně trvá mnohem déle. To naznačuje, že MnPO inhibiční neurony nemohou být jediným zdrojem sytosti žízně. “
"To bude předmětem budoucího studia."
Studie byla samozřejmě provedena na myších, ale podobné oblasti lze nalézt v lidském mozku. Vědci se proto domnívají, že tato zjištění jsou použitelná i pro nás.
