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历时三年,Nature让一个观点从单薄到充实,发现口渴完备传递旌旗灯号

标签:历时,三年,一个,观点,单薄,充实,发现,口渴,完备  2019-3-28 9:52:57  预览

  

生物转达道:现现在告诉你如何喝水的各种专家建议满天飞,但是你有没有想过,感到口渴时必要喝水,喝水是喝到肚子里的,大脑如何能知道我们已经喝够了呢?来自加州大学旧金山分校的一项最新研究大概能回答这个题目。

一向以来,科学家们都认为大脑中一个称为下丘脑的区域在检测到我们血液中水合作用降落时,就会发出口渴的信息,但是加州大学旧金山分校的神经科学家Zachary Knight博士认为这可能并不是完备的过程,分外是喝下一杯令人清爽的饮料,立即就感觉解渴了,而不会必要10分钟或更长时间去真正改变我们的团体水合水平。

2016年网站制作费用,Knight实验室的研究生Christopher Zimmerman发现了一套展望口渴并且提前调节体液不平衡的神经元群,指出了脑内穹窿下器在口渴的预期调控中发挥的紧张作用,从而诠释了为何小鼠喝入了一杯饮料后,通过关闭下丘脑中的口渴神经元,而感到不渴了。这些传感器好像能根据动物吞咽的液体量来展望饮料的水合程度,尤其是冷饮,这诠释为什么冰镇饮料让人感觉如此爽口。

“这种来自口腔和咽喉的快速旌旗灯号好像能跟踪了你喝多少,并与你身体所需的量进行匹配,”Zimmerman说,“但我们也知道这个快速旌旗灯号无法诠释所有的事情。”

分外是,研究人员想知道大脑是如何确切知道饮料的水合程度的。毕竟,海水不能解渴,但它也会激活口腔和喉咙中很多与冰箱中的冰水雷同的受体。

在最新发表于3月27日Nature杂志上的这篇文章中关键词优化,Zimmerman等人采用了植入到下丘脑附近的柔性光纤来观察摄入了盐水的小鼠口渴神经元的运动。

与该团队早期的研究效果同等,一旦口渴的动物喝了一杯水,这些神经元就会变得恬静,但随后敏捷重新开启,彷佛有其他一些传感器正在检测动物刚喝的水,并提示大脑:“太咸了,照旧保持口渴的旌旗灯号!”

为了诠释这个过程,研究人员将液体直接注入口渴的小鼠的胃中,观察它们口渴神经元的运动情况。效果发现,注入淡水会使这些细胞奥林巴斯显微镜失活,就像喝一杯饮料一样,但注入盐水后,口渴神经元仍保持活跃状况​​。假如小鼠接受的是盐水输注,然后再喝纯净水时,它们的口渴神经元最初时保持恬静,但很快又重新开始运动,彷佛发出了必要多喝水,对冲胃中加入的盐水的旌旗灯号一样。

这些效果注解,Zimmerman在2016年发现的口腔和咽喉中的传感器让大脑临时解渴,奖励给喝水的机体,但是口渴神经元会根据肠道中的第二级传感器来审查这一决定(作者透露表现也有可能是在小肠中开始的),评判饮料对动物的补水结果,并告诉它是否必要继承饮用。

“风趣的是,盐水对于水合足够的小鼠来说不会启动喝水旌旗灯号,只是对已经口渴的小鼠才有效。这注解来自肠道的旌旗灯号是开启喝水旌旗灯号的条件,只有现实上缺水才会开启这个旌旗灯号。”

研究注解,肠道的水合旌旗灯号是通过迷走神经传播的,研究人员采用光遗传学技术,行使光束激活或关闭特定的神经元组,位于大脑的穹窿下器(SFO)将信息传递到附近的中位视前核(MnPO),驱动动物饮用并告诉肾脏保存血液中的水来做出反应。

此外,研究人员也发现,MnPO中的一部分单个神经元好像对来自口腔和咽喉的饮水旌旗灯号,来自肠道的饱食旌旗灯号以及来自血流的动物团体水合水平旌旗灯号做出了反应和整合。

“这是我们第一次能够实时观察单个神经元整合来自身体不同部位的旌旗灯号,控制饮水的举动,”Knight说, “这为研究所有这些旌旗灯号如何相互作用打开了新的大门,例如压力或体温如何影响口渴和食欲的。”

除了研究SFO和MnPO神经元的正常功能外,研究人员盼望行使这些新发现来了解这些神经元如何调节体内液体平衡的,这可以用于诠释高血压等疾病奥林巴斯显微镜的起源。

“下丘脑是保持健康奥林巴斯显微镜心理的关键核心,它作用于水合作用,食欲,确保我们的温度适当,照旧控制血压,所有这些需求都会相互竞争和相互改变北京人事考试,”Knight说,“很难研究所有这些因素如何在活体动物的大脑中相互作用,但我们的这项研究走出了第一步。”

(生物通:万纹)

原文检索:

Christopher A. Zimmerman, et al., "A gut-to-brain signal of fluid osmolarity controls thirst satiation," Nature. Published online March 27, 2019. doi: 10.1038/s.biz6-019-1066-x