神经元在饮用水的恢复效果显现之前就预测了它们

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加州大学旧金山分校的一项新研究表明,小鼠体内的特殊脑细胞可以“预测”饮酒的补水效果,并在饮用的液体真正改变血液成分之前就停止活动。这一结果与当前口渴调节的观点形成鲜明对比,当前的口渴调节观点认为,当大脑检测到液体引起的血液浓度或体积变化时,就会发出停止饮酒的信号。

位于大脑穹窿下器官 (SFO) 的口渴神经元,当它们感觉到血容量下降或血液变得过于浓缩时,确实会让我们感到口渴。但这项研究的资深作者、加州大学旧金山分校的扎卡里·奈特博士 (Zachary Knight) 表示,但同样的信号机制无法反向运作来提醒我们停止饮酒,因为人开始喝酒后口渴很快就得到满足。 2016年《自然》杂志。目前的理论也无法解释为什么我们通常喜欢在吃饭时喝点东西。

生理学助理教授奈特说:“你喝了一杯水,你立刻感觉口渴已解,但实际上水需要数十分钟才能到达你的血液。” “你吃了一些咸的东西,你立即开始感到口渴,即使食物就在你的嘴里。口渴是对血液变化的反应的主流模型并没有解释这一点。”

在采用一种技术使小鼠大脑中特定的目标神经元群在活动时发出明亮的荧光后,他们使用光纤探来测量小鼠喝水时 SFO 神经元的活动。他们发现,在小鼠开始饮酒后,SFO 神经元的活动几乎立即停止,并且不久之后小鼠就停止了饮酒。这些事件的短暂时间尺度表明,SFO 不仅充当血液成分的监测器,还必须与口腔和喉咙中的传感器相连,以快速检测食物和水的消耗。

为了确认口腔传感器和 SFO 神经元之间的关系,研究小组让小鼠过夜不喝水,并使用光遗传学方法(其中特定细胞被基因改变,因此通过光纤传递的光可以激活或抑制这些细胞)以关闭这些细胞当他们再次获得水时,SFO 神经元活动。尽管缺水,并且可能会导致血液发生变化,但老鼠并没有喝水。但一旦研究人员停止沉默 SFO 神经元,小鼠就会大量饮酒。

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