В нашем мозге, оказывается, есть «выключатель» чувства жажды
Нейрофизиологам удалось обнаружить в мозге грызунов тот участок, который отвечает за чувство жажды, и научиться управлять его работой.
Это открытие было совершено Чарльзом Цукером (Charles Zuker) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США) и его коллегами по лаборатории, которые сегодня считаются одними из главных специалистов в том, как наш мозг обрабатывает и воспринимает различные вкусовые ощущения. В 90 годах прошлого века они открыли и описали те цепочки нейронов, которые человек и другие млекопитающие использую для распознавания пяти основных вкусов.
В нашем мозге, оказывается, есть «выключатель» чувства жажды фото: Елена Меляшинская Фото: dmitralex.ru.
Как известно, у воды вкуса нет, отмечает Цукер, поэтому наш организм не может оценивать текущий уровень жидкости в организме и количество выпитого по изменениям в количестве ее молекул. По всей видимости, за работу "датчиков обезвоживания" отвечает некий другой механизм, природа которого пока остается неизвестной для нас.
Еще несколько лет назад, наблюдая за работой мозга у животных, испытывающих сильнейшую жажду, ученым удалось идентифицировать предположительный центр жажды, расположенный в так называемом "подсводе мозга". Этот отдел нервной системы отвечает за множество других функций, в том числе управление аппетитом, выделение гормонов и работу сердечно-сосудистой системы.
Неоднократные попытки проверить эту гипотезу и научиться управлять жаждой неизменно заканчивались неудачей - стимуляция разных групп нервных клеток в подсводе не заставляла мышей или крыс бежать к поилке или упорно отказываться от воды. Цукер и его коллеги решили перепроверить результаты подобных опытов при помощи оптогенетики - относительно новой технологии "включения" и "выключения" нейронов при помощи импульсов лазера или света.
Оптогенетика помогла Цукеру и его коллегам понять, почему проваливались предыдущие эксперименты. Оказалось, что подсвод мозга содержит в себе не один, а два противоположных друг другу типа нервных клеток, участвующих в управлении желанием напиться. Один из них, так называемые CAMKII-нейроны, возбуждают чувство жажды, а другие, VGAT-нейроны, подавляют его.
"Вот представьте - животное просто весело гуляет по клетке и абсолютно не интересуется водой. Вы включаете группу возбудительных нейронов в этой части мозга при помощи лазера, и оно сразу же бежит прямо к струйке воды. Пока вы держите лазер включенным, мышь будет продолжать пить, даже если она уже напилась", - объясняет ученый.
Благодаря этому эффекту, мыши смогли выпить огромное количество воды, чья масса была примерно равна 10% от общего веса грызуна. Для человека средней массы это эквивалентно почти шести литрам воды. С другой стороны, если ученые включали VGAT-нейроны, эффект был прямо противоположным - в таком случае животные пили на 80% меньше жидкости, чем они это делали в нормальных условиях.
Пока биологи точно не знают, как эти нервные клетки оценивают степень обезвоживания организма. Цукер и его коллеги предполагают, что они следят за уровнями воды опосредованным образом, наблюдая за изменениями в балансе электролитов внутри тела.
Это открытие было совершено Чарльзом Цукером (Charles Zuker) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США) и его коллегами по лаборатории, которые сегодня считаются одними из главных специалистов в том, как наш мозг обрабатывает и воспринимает различные вкусовые ощущения. В 90 годах прошлого века они открыли и описали те цепочки нейронов, которые человек и другие млекопитающие использую для распознавания пяти основных вкусов.
В нашем мозге, оказывается, есть «выключатель» чувства жажды фото: Елена Меляшинская Фото: dmitralex.ru.
Как известно, у воды вкуса нет, отмечает Цукер, поэтому наш организм не может оценивать текущий уровень жидкости в организме и количество выпитого по изменениям в количестве ее молекул. По всей видимости, за работу "датчиков обезвоживания" отвечает некий другой механизм, природа которого пока остается неизвестной для нас.
Еще несколько лет назад, наблюдая за работой мозга у животных, испытывающих сильнейшую жажду, ученым удалось идентифицировать предположительный центр жажды, расположенный в так называемом "подсводе мозга". Этот отдел нервной системы отвечает за множество других функций, в том числе управление аппетитом, выделение гормонов и работу сердечно-сосудистой системы.
Неоднократные попытки проверить эту гипотезу и научиться управлять жаждой неизменно заканчивались неудачей - стимуляция разных групп нервных клеток в подсводе не заставляла мышей или крыс бежать к поилке или упорно отказываться от воды. Цукер и его коллеги решили перепроверить результаты подобных опытов при помощи оптогенетики - относительно новой технологии "включения" и "выключения" нейронов при помощи импульсов лазера или света.
Оптогенетика помогла Цукеру и его коллегам понять, почему проваливались предыдущие эксперименты. Оказалось, что подсвод мозга содержит в себе не один, а два противоположных друг другу типа нервных клеток, участвующих в управлении желанием напиться. Один из них, так называемые CAMKII-нейроны, возбуждают чувство жажды, а другие, VGAT-нейроны, подавляют его.
"Вот представьте - животное просто весело гуляет по клетке и абсолютно не интересуется водой. Вы включаете группу возбудительных нейронов в этой части мозга при помощи лазера, и оно сразу же бежит прямо к струйке воды. Пока вы держите лазер включенным, мышь будет продолжать пить, даже если она уже напилась", - объясняет ученый.
Благодаря этому эффекту, мыши смогли выпить огромное количество воды, чья масса была примерно равна 10% от общего веса грызуна. Для человека средней массы это эквивалентно почти шести литрам воды. С другой стороны, если ученые включали VGAT-нейроны, эффект был прямо противоположным - в таком случае животные пили на 80% меньше жидкости, чем они это делали в нормальных условиях.
Пока биологи точно не знают, как эти нервные клетки оценивают степень обезвоживания организма. Цукер и его коллеги предполагают, что они следят за уровнями воды опосредованным образом, наблюдая за изменениями в балансе электролитов внутри тела.