我們大腦中非常特殊的神經(jīng)元在感覺口渴時(shí)起著重要作用

當(dāng)我們體內(nèi)的水太少時(shí)，我們會感到口渴——一種本能和滲透的感覺。然而，大腦中來自身體的警報(bào)信號是如何引起這種感覺的，目前還只是部分清楚。現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵的參與者：我們大腦中有專門處理和傳遞口渴信號的神經(jīng)細(xì)胞。當(dāng)它們開火時(shí)，會引起一種典型的不愉快的口渴，就像老鼠的實(shí)驗(yàn)顯示的那樣。

水對我們來說非常重要：為了讓我們體內(nèi)的細(xì)胞完成它們的任務(wù)，它們需要適量的水和溶解在其中的物質(zhì)。如果有足夠的水，血液只能正常流動(dòng)。相應(yīng)的深度錨定是為了防止脫水。即使我們體內(nèi)的液體含量只下降一兩個(gè)百分點(diǎn)，我們也會得到一個(gè)明確的信號：口渴。多個(gè)傳感器確保我們的大腦及時(shí)接收到合適的報(bào)警信號。在肺動(dòng)脈和心臟中，傳感器測量血容量的變化。其他傳感器位于腸道、肝臟或腎臟，當(dāng)血液和細(xì)胞中鹽和一些信使物質(zhì)的濃度增加過多時(shí)，就會發(fā)出警報(bào)。每當(dāng)液體浸濕我們的口腔粘膜時(shí)，口腔中甚至?xí)袀鞲衅髯龀龇磻?yīng)。所有這些信息都會引發(fā)我們大腦的口渴中樞——身體器官的反應(yīng)，最終讓我們口渴。

追蹤下丘腦

然而，到目前為止，還不清楚有多少來自傳感器的不同信息被比較、評估和過濾，以及如何產(chǎn)生明確的渴望。我們的大腦中有沒有什么特別渴的神經(jīng)元？為了澄清這一點(diǎn)，斯坦福大學(xué)的威廉艾倫使用最先進(jìn)的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)方法來研究和操縱小鼠的口渴反應(yīng)。他們在所謂的視前正中核集中搜索，視前正中核是下丘腦的一個(gè)小區(qū)域，眾所周知，它處理血量、滲透壓信使和信息。在他們的研究中，老鼠研究人員依次關(guān)閉了該區(qū)域的各種類型的神經(jīng)元，并觀察它們?nèi)绾斡绊戯嬀菩袨?。在其中一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞中，他們找到了他們要找的東西：如果他們使這些神經(jīng)元失活，他們甚至不會給脫水的老鼠喝酒。另一方面，如果科學(xué)家刺激這些神經(jīng)細(xì)胞，他們甚至可以說服致命的醉酒老鼠繼續(xù)飲酒。

在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，艾倫和他的同事用熒光染料標(biāo)記了這些神經(jīng)元。這些神經(jīng)元被激活后，變得越來越亮。然后他們教老鼠推動(dòng)杠桿取水。事實(shí)證明，她大腦中特殊神經(jīng)細(xì)胞的亮度越高，老鼠推水桿的力度就越大。相反，小鼠脫水越強(qiáng)，熒光越有效。如果它們淹死了，熒光會慢慢消失。正如研究人員解釋的那樣，這表明這些神經(jīng)元實(shí)際上在口渴中起著至關(guān)重要的作用。顯然他們會處理好的。

威懾感

但是這些神經(jīng)元也會引起典型的不愉快的口渴嗎？為了找出答案，艾倫和他的同事們又做了一次嘗試。在這個(gè)過程中，他們將神經(jīng)元與一種可以直接打開和關(guān)閉的物質(zhì)結(jié)合在一起——而老鼠正在四處奔跑。每當(dāng)動(dòng)物到達(dá)籠子的某個(gè)角落，研究人員就會開啟對神經(jīng)元的渴望。不一會兒，老鼠反應(yīng)很快：它們避開了籠子的角度?！斑@些神經(jīng)元激發(fā)了采取相應(yīng)行動(dòng)的威懾力量，”研究人員總結(jié)道：正是干渴的細(xì)胞活躍起來，這給動(dòng)物帶來了明顯的不適。

艾倫和他的同事總結(jié)道：“很明顯，這些口渴的神經(jīng)元產(chǎn)生的強(qiáng)度是可擴(kuò)展的，并且在強(qiáng)度上是勸阻性的，這會導(dǎo)致口渴的行為。因此，很有可能老鼠和我們?nèi)祟悓?shí)際上有特殊的口渴神經(jīng)細(xì)胞。再次，闡明了對這種重要感覺的復(fù)雜控制。

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