Phillip Hopkins
0 
5126
885
Den första droppen iskallt vatten efter en körning i den brännande solen kan vara väldigt inbjudande. Ett glas vatten efter att ha fäktat fyra andra är det förmodligen inte.
Dessa olika svar uppstår tack vare hjärnan, som ser till att vi inte dricker för mycket eller för lite vatten - två scenarier som skulle kasta kroppen i farligt territorium.
Men hur vet hjärnan när man ska uppmuntra dig att sluta eller börja dricka?
En ny studie genomfört på möss tyder på att ett mystiskt element i tarmen kan spela en roll genom att förutsäga hur mycket du behöver dricka för att tillfredsställa kroppen. Den meddelar sedan omedelbart hjärnan, som i sin tur bestämmer hur törstig att göra dig, rapporterade en grupp forskare idag (26 mars) i tidskriften Nature.
Törstceller
2016 fann en grupp forskare vid University of California, San Francisco (UCSF) att när möss dricker vätskor ber den munen och halsen att skicka signaler till hjärnan, som stänger av hjärncellerna som dikterar törst. Dessa "törstceller" finns i en region som kallas hypothalamus, som reglerar törst, blodtryck och andra kroppsliga processer, och även i en liten angränsande plats som kallas det subforniska organet. [10 saker vi lärde oss om hjärnan 2018]
Munnen och halsen börjar avföra dessa signaler inom några sekunder efter att ha druckit något, även om det vanligtvis tar cirka 10 minutertill en timmeför att vattnet faktiskt kommer in i blodomloppet och cirkuleras till törstiga celler i hela kroppen. Så hjärnan behöver balansera - om den stänger av signalerna för snabbt får du inte tillräckligt med att dricka.
"På något sätt har hjärnan ett sätt att matcha dessa två olika tidsskalor så att du snabbt kan dricka precis rätt mängd vatten för att tillgodose din kropps behov", säger studieförfattaren Zachary Knight, docent i fysiologi vid UCSF och en Howard Hughes Medical Institute-utredare.
Hur hjärnan gör det var frågan som forskarnas studie försökte besvara.
Den svårfångade talaren
I den nya studien implanterade Knight och hans team optiska fibrer och linser nära hypotalamus av mushjärnor, vilket gjorde det möjligt för dem att titta på och mäta när de törstneuronerna slås på och av. [13 tips för att hålla dig hydrerad i sommarvärmen]
När de gav mössen saltvatten fann forskarna att törstneuronerna slutade skjuta nästan omedelbart, som förväntat. Men en minut senare slog de neuronerna på igen.
Branden i halsen och munnen signalerar till hjärnan att börja släcka törsten oavsett vätsketyp. Men eftersom salta vätskor kan uttorka kroppen, kom "på" -signalen troligen från någon annanstans, efter att halsen och munnen stängde törstnervarna "av."
Efter en jäkt efter att dessa nervceller skulle få de andra signalerna från tarmen, infuserade forskarna direkt vatten - både salt och färskt - i mössens mage och undviker munnen och halssignalerna tillsammans.
De fann att färskt vatten också fick neuronerna att sluta skjuta, men saltvatten gjorde det inte. Vad mer är, när saltvatteninfuserade möss fick färskt vatten att dricka, stängdes dessa törstneuroner först, som väntat, av - men startade sedan snabbt igen.
Resultaten tyder på att det finns molekyler i tarmen som avkänner saltinnehållet i vätskor och använder det för att förutsäga hur mycket en drink som kommer att hydrera kroppen. Detta system, som bara tycktes fungera när mössen verkligen var uttorkade, skickar denna information till hjärnan inom en minut, och törstneuronerna blinkar av och på.
Och natrium är inte den enda föreningen som skulle sätta igång tarmmolekylerna, berättade Knight. "Allt som skulle förändra blodets osmolaritet upptäcks av detta system." (Osmolaritet avser hur koncentrerad en vätska är.)
Kontrollen av törst
Resultaten, om de bekräftas hos människor, skulle kunna gynna en mängd människor.
Till exempel noterade Knight att vår förmåga att reglera törst minskar med åldern. "Så [äldre] misslyckas med att hålla sig ordentligt hydrerade, och det kan orsaka medicinska problem - särskilt till exempel under tider med intensiv hetta," sade han.
Det motsatta kan också vara sant: "En stor andel maratonlöpare tenderar att över-hydrera under ett lopp," sade Charles Bourque, en neurovetenskapsman vid McGill University i Kanada, som inte var en del av studien. "Skälen till detta är inte tydliga, men en försvagning av denna tarm-till-hjärnan signal kan spela en roll."
I vilket fall som helst, studien "väsentligen framsteg vad vi vet om kontrollen av törst," berättade Dr. Bourque. Och eftersom resultaten överensstämmer med data som erhållits från hjärnansökningar hos människor, åtminstone några av resultaten är troligt tillämpliga på människor, tillade han.
Även om möss och människor uppenbarligen skiljer sig åt i vissa hjärnstrukturer, är deras hypothalami väldigt lika, sade Knight.
Teamet fann också att törstsignalerna reste längs huvudsignalvägen mellan hjärnan och tarmen: vagusnerven. När forskarna skar ut denna nerv i ett senare experiment, törstade nervcellerna inte tillbaka när mössen började dricka.
Även om de inte vet säkert, tror teamet att signalerna kommer specifikt från tunntarmen, som är den plats som ansluter sig mest till vagusnerven och är också i det "korrekta" tidsspelet i matsmältningsprocessen för att aktivera de törstnervar en minut eller så efter att ha dricksvatten.
För sitt nästa projekt hoppas teamet ta reda på signalens ursprung.
- Topp 10 Mysteries of the Mind
- 10 sätt att främja barnens hälsosamma matvanor
- 3D-bilder: Utforska den mänskliga hjärnan
Ursprungligen publicerad den .