口渴喝水,大脑是如何告诉你喝够了的?


如果你觉得口渴,这似乎是一个相当简单的思维过程:找到水,喝掉它。继续前进。但事实上,当你在跑步或在花园里度过炎热的一天后,喝上一杯清爽的饮料时,有一些非常有意思的事情正在发生。

当你脱水时,你血液中的水分就会减少,大脑中的神经元就会发出信号,告诉你是时候喝水了。

然后,一旦你喝了一口,你几乎立刻就会感到满足。这是显而易见的,它也是神秘的。你毕竟不是把水直接倒入你的血液中。 胃里的水至少需要10或15分钟,也许更长,才能进入血液。然而,不知为何,大脑就知道了。

有时候,这个过程并不像想象的那样简单:患有多饮症的人会感到极度口渴,并喝下大量的水,这可能是危险的,因为如果血液被稀释太多,一个人就会死亡——成为水中毒的受害者。

当神经科学家们在思考我们如何以及为什么会口渴时,加州理工学院的一组研究人员已经揭示了这个问题的冰山一角,他们对大脑如何记录身体的饮水情况很感兴趣,他们发现了一组神经元,当口渴的小鼠大口喝水时,这些神经元会接收信息。这些信息在大脑的口渴中枢传递,似乎是饮水后迅速满足的背后原因,同时也表明,影响大脑的不只是喝了什么,还有喝下去的方式。如果这种回路在人类身上也以同样的方式工作,这可能是理解我们感到口渴时发生了什么的神经科学的关键。

加州理工学院教授Yuki Oka表示,在过去的几年里,生物学家一直在绘制大脑中调节口渴的区域内的神经元图。人们观察到这个区域的细胞在动物喝水后会变得安静,但并不清楚具体原因。

Oka博士实验室的研究生维尼特·奥古斯丁(Vineet Augustine)用经过基因改造的小鼠做了一系列实验,以便更容易地追踪它们神经元之间的联系。在这些实验中,当一个神经元导致另一个神经元关闭时,它会被标记。

奥古斯丁发现,在一个名为正中视前核(median preoptic nucleus)的区域内,某些神经元负责告诉口渴中枢的其他细胞正在喝水。进一步的实验表明,没有这些神经元功能版本的小鼠喝的量是正常小鼠的两倍。在相反的情况下,当这些细胞被人为激活时,即使是脱水的小鼠也不会感到口渴。

有趣的是,这些细胞对水本身并没有反应。研究人员发现,让小鼠大口喝水会刺激神经元的行动。但给它提供凝胶形式的水却没有,因为它必须在被吞咽之前被咀嚼。即使动物消耗的水总量相同,以小口、两秒钟长的方式提供水也没有效果。事实上,让小鼠喝油与大口喝水对神经元的影响是一样的。

A staining image of the thirst integration center in a mouse's brain. The cells stained red are triggered by thirst.Credit...Oka Lab/Caltech

奥古斯丁表示:“这向我们展示了,这可能是这些神经元反应的速度——摄取的速度。”

显然,一连串的快速吞咽是进化过程中可以接受的饮水速记--对于身体来说,它足够可靠,可以作为一种信号,表明什么时候已经喝够了。

除了担心水中毒之外,我们也有充分的理由只喝必要的最低量的水。Oka博士推测,当动物低头喝水时,它处于相当脆弱的位置。他说:“如果你摄入的时间增加一倍,被捕食的风险就会增加一倍。”

研究人员现在希望研究身体监测水摄入量的其他方式。例如,他们想看看肠道中是否有传感器让大脑知道水的到来。奥古斯丁说,大脑似乎得到了一些通知,并做出了相应的调整。

参考内容:

https://www.nytimes.com/2018/02/28/science/thirst-brain-drink.html

https://www.npr.org/sections/thesalt/2018/02/28/589295404/still-thirsty-its-up-to-your-brain-not-your-body

https://sitn.hms.harvard.edu/flash/2019/neuroscience-thirst-brain-tells-look-water/

About the author

Veronique Greenwood

展开阅读全文

页面更新:2024-04-30

标签:奥古斯丁   口渴   大脑   大口   加州   神经元   小鼠   研究人员   细胞   血液

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2008-2024 All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号-3
闽公网安备35020302034844号

Top