Найдены нейроны жажды

При нехватке воды в организме животные начинают испытывать чувство жажды, питающее стремление найти воду и напиться. Но то, какие именно механизмы отвечают за стимуляцию поведения «жаждущего», до настоящего момента оставалось неясным.

Группа американских ученых под руководством Уильяма Аллена из Стэнфордского университета провела опыты на мышах, которые помогли им найти «нейроны жажды».

Ученые разделили мышей на две группы: одним не давали пить в течение 48 часов, другая группа утоляла жажду по желанию и была контрольной. Более ранние исследования показали, что чувство жажды формируется в гипоталамусе — в его части под названием медиальное преоптическое ядро (МПЯ). При помощи генетической маркировки ученые обнаружили в МПЯ кластер нейронов, который очень ярко реагировал на нехватку воды. Оказалось, что эти активируемые обезвоживанием нейроны представляют собой один тип возбудимых клеток — это и есть так называемые нейроны жажды.

Используя методы оптогенетики, ученые подавляли или стимулировали активность этих нейронов. При подавлении активности животные снижали потребление воды, а при активации — повышали, причем пили больше даже те мыши, что не были обезвожены.

Также мыши выполняли специальные задания: при стимуляции нейронов жажды им нужно было нажимать на рычаг, чтобы получить воду. Как продемонстрировал эксперимент, частота нажатий коррелировала с эпизодами стимуляции нейронов: когда активность нейронов снижалась, мыши реже жали на кнопку. В то же время во время активной стимуляции нейронов жажды мыши нажимали на кнопку все сильнее и чаще, пытаясь как можно скорее утолить жажду.

Таким образом, активация нейронов жажды не только побуждала животных пить, но и сподвигала их на то, чтобы произвести определенные действия, которые бы позволили им найти воду. А после того, как они утоляли жажду и уровень активности нейронов снижался, животные испытывали отвращение к воде и переставали ее пить. Значит, этот механизм также регулируется нейронами жажды.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Ранее ученые выяснили, какие участки головного мозга отвечают за стремление к цели.