كيف تخبرنا أدمغتنا أننا عطشان؟
دراسة جديدة ترسم خرائط لدارات الدماغ التي تخبرنا عندما نحتاج إلى شرب الماء ، وكذلك عندما يكون لدينا ما يكفي. كشف البحث عن التسلسل الهرمي العصبي عن طريق تحفيز وقمع الرغبة في الشرب لدى الفئران.
الشعور بالعطش هو إحساس مألوف لدى الجميع وكل حيوان.
إنها تجربة شائعة لدرجة أن القليل منا يفكر فيها. لكن علماء الأعصاب مفتونون به.
فيما يتعلق ببقاء الكائن الحي ، فإن العطش مهم للغاية. فالحيوان الذي لا يتناول السوائل عندما يحتاج إليها لن يبقى على قيد الحياة لفترة طويلة.
بدون الماء ، ستختفي معظم العمليات داخل الجسم ، وفي البشر ، يتبع الموت في عدد قليل من الأيام.
على الرغم من أن فكرة أن أدمغتنا يمكنها اكتشاف مستويات الماء في الجسم وتحفيز رغبتنا في الشرب ليست جديدة ، إلا أن علم الأعصاب الذي يقف وراءها لا يتجسد إلا ببطء.
أجريت أحدث دراسة للتحقيق في آلية العطش بواسطة يوكي أوكا ، الأستاذ المساعد في علم الأحياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، كاليفورنيا. تم نشر النتائج هذا الأسبوع في طبيعة سجية.
الدماغ العطشى
تم بالفعل بعض العمل في هذا المجال. أظهرت الدراسات أن الهيكل الشبيه بالصفائح في الدماغ الأمامي ، الصفيحة الطرفية (LT) ، مهم في تنظيم العطش. يتكون LT من ثلاثة أجزاء: عضوي الأوعية الدموية الصفيحة الطرفية (OVLT) ، والعضو تحت القرني (SFO) ، والنواة المتوسطة قبل الجراحة (MnPO).
يتم فصل غالبية الدماغ عن مجرى الدم بواسطة الحاجز الدموي الدماغي. إلى جانب الأدوار الأخرى ، يحمي هذا الغشاء الدماغ من مسببات الأمراض ، مثل البكتيريا. لكن SFO و OVLT غير عاديين. لا يحميهم الحاجز الدموي الدماغي ويمكنهم الاتصال مباشرة بمجرى الدم.
هذا الاتصال المباشر مع الدم يسمح لهم بتقييم تركيز الصوديوم ، وبالتالي فإن "ملوحة" الدم هي مؤشر جيد على مدى رطوبة الحيوان.
أظهر العمل السابق بالفعل أن LT تحتوي على خلايا عصبية مثيرة. عندما يتم تحفيزها في فأر ، فإنها تثير سلوك الشرب.
في هذه الدراسة الجديدة ، وجد العلماء أن MnPO مهم بشكل خاص ، حيث تتلقى النواة مدخلات مثيرة من SFO ولكن ليس العكس.
لقد أظهروا أنه عندما يتم إسكات الخلايا العصبية المثيرة للـ MnPO وراثيًا ، فإن تحفيز SFO أو OVLT لم يعد ينتج سلوك الشرب في الفئران.
التسلسل الهرمي للعطش
هذه الدراسة هي الأولى التي تصف التنظيم الهرمي لـ LT: يجمع MnPO المعلومات من SFO و OVLT ويمررها إلى مراكز الدماغ الأخرى لتحفيز نشاط الشرب.
يذهب العلماء أيضًا إلى حد ما للإجابة على سؤال آخر يتعلق بسلوك الشرب: كيف نعرف متى نتوقف؟ يشرح البروفيسور أوكا اللغز ، قائلاً: "عندما تصاب بالجفاف ، قد تشرب الماء لعدة ثوانٍ ، وتشعر بالرضا".
ويضيف: "ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، لم يتم ترطيب دمك بعد: عادة ما يستغرق حوالي 10 إلى 15 دقيقة. لذلك ، لن يكون SFO و OVLT قادرين على اكتشاف معالجة الجفاف في الدم بعد وقت قصير من الشرب. ومع ذلك ، فإن الدماغ يعرف بطريقة ما متى يتوقف عن الشرب حتى قبل إعادة ترطيب الجسم بالكامل ".
هذا يشير إلى وجود إشارة أخرى أسرع تخبر الدماغ بالتوقف عن الشرب. أظهرت الدراسات أن الخلايا العصبية المثيرة في LT تهدأ عندما يبدأ الفأر في الشرب ، لكن كيفية حدوث ذلك بالضبط غير معروفة.
أظهر البروفيسور أوكا وفريقه أن الخلايا العصبية المثبطة في MnPO تستجيب للفعل البدني للشرب وتثبيط النشاط في الخلايا العصبية العطشى SFO. ومن المثير للاهتمام أن الخلايا العصبية المثبطة تؤدي وظيفتها فقط استجابةً لابتلاع السوائل - وليس الطعام.
ويعتقدون أن هذا التمييز بين السوائل والمواد الصلبة ممكن من خلال مراقبة حركة البلعوم ، وهو جزء من الحلق يشارك في آلية البلع. يختلف نشاطه عند الشرب عن الأكل.
"عندما تشعر بالعطش حقًا وتبتلع السوائل بسرعة ، يتحرك الحلق بطريقة معينة تختلف عن تناول الطعام. نعتقد أن السكان المثبطين يستجيبون لهذه الحركة المتمثلة في تناول الماء بسرعة ".
مؤلف الدراسة الرئيسي فينيت أوغسطين ، طالبة دراسات عليا
المزيد لنتعلمه
تضيف النتائج إلى فهمنا لشبكة التفاعلات المعقدة التي تخبرنا عندما نحتاج إلى الشرب. ولكن وفقًا لمؤلفي الدراسة ، لا يزال هناك الكثير لنتعلمه.
كما يوضح البروفيسور أوكا ، "الإشارات المثبطة التي اكتشفناها تنشط فقط أثناء عملية الشرب. ومع ذلك ، فإن الشعور بالشبع يدوم لفترة أطول. يشير هذا إلى أن الخلايا العصبية المثبطة لـ MnPO لا يمكن أن تكون المصدر الوحيد للشبع بالعطش. "
"سيكون هذا موضوع الدراسة في المستقبل."
بالطبع ، أجريت الدراسة على الفئران ، ولكن يمكن العثور على مناطق مماثلة في دماغ الإنسان. لذلك يعتقد الباحثون أن النتائج تنطبق علينا أيضًا.
