Làm thế nào để bộ não của chúng ta cho chúng ta biết chúng ta đang khát?
Một nghiên cứu mới lập bản đồ các mạch não cho chúng ta biết khi nào chúng ta cần uống nước, cũng như khi nào chúng ta uống đủ. Nghiên cứu đã phát hiện ra một hệ thống phân cấp thần kinh bằng cách kích thích và ngăn chặn cảm giác thèm uống ở chuột.
Cảm giác khát là một cảm giác mà mọi người và mọi loài động vật quen thuộc.
Đó là một trải nghiệm quá phổ biến đến nỗi ít người trong chúng ta nghĩ về nó. Nhưng các nhà thần kinh học bị mê hoặc bởi nó.
Liên quan đến sự tồn tại của một sinh vật, cơn khát là vô cùng quan trọng. Một con vật không hấp thụ chất lỏng khi nó cần sẽ không sống được lâu.
Nếu không có nước, hầu hết các quá trình trong cơ thể sẽ diễn ra và ở người, cái chết sẽ xảy ra sau một vài ngày ngắn ngủi.
Mặc dù ý tưởng rằng bộ não của chúng ta có thể phát hiện mức nước trong cơ thể và thúc đẩy ham muốn uống của chúng ta không phải là mới, nhưng khoa học thần kinh chính xác đằng sau nó chỉ đang dần được xác định.
Nghiên cứu gần đây nhất để điều tra cơ chế khát được thực hiện bởi Yuki Oka, một trợ lý giáo sư sinh học tại Caltech ở Pasadena, CA. Các phát hiện đã được công bố trong tuần này trong Thiên nhiên.
Não khát
Một số công việc đã được thực hiện trong lĩnh vực này. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một cấu trúc giống như tấm ở não trước, lamina terminalis (LT), rất quan trọng trong việc điều hòa cơn khát. LT bao gồm ba phần: cơ quan đầu cuối cơ quan mạch (OVLT), cơ quan dưới sụn (SFO), và nhân trung gian (MnPO).
Phần lớn não được ngăn cách với máu bởi hàng rào máu não. Bên cạnh các vai trò khác, lớp màng này bảo vệ não khỏi các tác nhân gây bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn. Nhưng SFO và OVLT là không bình thường; chúng không được bảo vệ bởi hàng rào máu não và có thể tiếp xúc trực tiếp với máu.
Sự giao tiếp trực tiếp này với máu cho phép chúng đánh giá nồng độ natri, vì vậy “độ mặn” của máu là một dấu hiệu tốt cho biết mức độ ngậm nước của động vật.
Nghiên cứu trước đó đã chỉ ra rằng LT chứa các tế bào thần kinh kích thích. Khi chúng bị kích thích ở chuột, nó sẽ tạo ra hành vi uống rượu.
Trong nghiên cứu mới này, các nhà khoa học phát hiện ra rằng MnPO đặc biệt quan trọng, ở chỗ hạt nhân nhận đầu vào kích thích từ SFO nhưng không phải ngược lại.
Họ đã chỉ ra rằng khi “tế bào thần kinh kích thích của MnPO bị im lặng về mặt di truyền, kích thích SFO hoặc OVLT” không còn tạo ra hành vi uống rượu ở chuột.
Hệ thống phân cấp khát
Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên mô tả tổ chức phân cấp của LT: MnPO thu thập thông tin từ SFO và OVLT và chuyển nó cùng với các trung tâm não khác để kích hoạt hoạt động uống rượu.
Các nhà khoa học cũng đi một cách nào đó để trả lời một câu hỏi khác liên quan đến hành vi uống rượu: làm thế nào để chúng ta biết khi nào nên dừng lại? Giáo sư Oka giải thích câu hỏi hóc búa rằng, "Khi bạn bị mất nước, bạn có thể nuốt nước trong vài giây và bạn cảm thấy hài lòng."
“Tuy nhiên,” anh ấy nói thêm, “tại thời điểm đó máu của bạn vẫn chưa được bù nước: thường mất khoảng 10 đến 15 phút. Do đó, SFO và OVLT sẽ không thể phát hiện tình trạng bù nước trong máu ngay sau khi uống. Tuy nhiên, bằng cách nào đó, não bộ biết khi nào nên ngừng uống ngay cả trước khi cơ thể được bù nước hoàn toàn. "
Điều này cho thấy rằng có một tín hiệu khác nhanh hơn thông báo cho não ngừng uống rượu. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tế bào thần kinh kích thích trong LT được làm dịu đi khi một con chuột bắt đầu uống rượu, nhưng chính xác điều này xảy ra như thế nào thì vẫn chưa được biết.
Giáo sư Oka và nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng các tế bào thần kinh ức chế trong MnPO phản ứng với hành động vật lý của việc uống rượu và ngăn chặn hoạt động của các tế bào thần kinh cảm giác khát SFO. Điều thú vị là các tế bào thần kinh ức chế chỉ thực hiện công việc của chúng để phản ứng với việc tiêu hóa chất lỏng - chứ không phải thức ăn.
Họ tin rằng sự phân biệt giữa chất lỏng và chất rắn này có thể thực hiện được bằng cách theo dõi chuyển động của hầu họng, một phần của cổ họng tham gia vào cơ chế nuốt. Hoạt động của nó khi uống khác với khi ăn.
“Khi bạn thực sự khát và nhanh chóng nuốt chất lỏng, cổ họng sẽ di chuyển theo một cách đặc biệt khác với khi ăn thức ăn. Chúng tôi nghĩ rằng quần thể ức chế đang phản ứng với chuyển động uống nước nhanh chóng này. "
Tác giả chính của nghiên cứu Vineet Augustine, một nghiên cứu sinh
Tìm hiểu thêm
Những phát hiện này giúp chúng ta hiểu thêm về mạng lưới tương tác phức tạp cho chúng ta biết khi nào chúng ta cần uống. Tuy nhiên, theo các tác giả nghiên cứu, vẫn còn nhiều điều để học hỏi.
Như GS Oka giải thích, “Các tín hiệu ức chế mà chúng tôi phát hiện ra chỉ hoạt động trong quá trình uống rượu. Tuy nhiên, cảm giác no thực sự kéo dài hơn nhiều. Điều này chỉ ra rằng các tế bào thần kinh ức chế MnPO không thể là nguồn duy nhất gây ra cảm giác no ”.
"Đây sẽ là chủ đề cho nghiên cứu trong tương lai."
Tất nhiên, nghiên cứu được thực hiện trên chuột, nhưng những vùng tương tự có thể được tìm thấy trong não người. Do đó, các nhà nghiên cứu tin rằng những phát hiện này cũng có thể áp dụng cho chúng tôi.
