科学家找到了控制吃盐和喝水的神经机制

　　近期，顶尖学术期刊《天然》最新的一批文章履约上线。此中，有两项研讨相映成趣：一篇文章默示了人类为啥嗜好“咸味”的食物，另一篇论文则试探了“口渴”的神经学机理。这两项钻研的出炉，也昭示了科学家对于大脑的分明又进了一步。

 

　　你的口胃咋那么重？

 

　　得多人对咸味的食物有所偏好：薯片、薯条、爆米花……这些产容易的零食，只不过添加了一点盐，就让人爱不释手。

 

　　从演化的角度讲，“重口胃”对身体有侧必要的意义——结果我们的身体需要摄取这些钠离子，伎俩管制体液失调，并让神经信号的传导成为可能。由于植物自身不能合成钠离子，食品也成了获取它的需要渠道。但在另一方面，摄取太多的钠离子又有可能带来血汗管疾病的风险。那末题目来了。我们的大脑是如何管教对付钠离子的食欲，达到奇妙的失调呢？

 

 

　　来自加州理工学院陈天桥雒芊芊脑科学研究学院的Yuki Oka传授团队在这篇论文中找到了答案。应用光遗传学的办法，他们用光来激活差异的小鼠神经元，并察看小鼠举动上的更换。他们缔造，在对小鼠后脑的一些神经元进谋杀激后，这些小鼠的口味猛然变重，初阶重复舔舐岩盐。这标明这些神经元能促退植物摄取盐分的欲望。

 

　　随后，钻研人员们又劈头劈脸摸索，甚么样的举动会激活也许压制这些神经元。他们缔造，一旦小鼠的舌头兵戈到钠离子，短短几秒钟内，这些神经元的活性就失去了压抑。而假定压迫舌头外面的钠离子受体，则不会出现神经克服情景。别的，假如直接将含有钠离子的溶液注射到胃部，也同样不会引起神经压抑。这些结果标明，具备一条从舌头到脑部的神经环路，调控动物对盐分的摄取。

 

▲本研讨的禁受人Yuki Oka教授（图片源头：加州理工学院）

▲本研讨的承当人Yuki Oka传授（图片泉源：加州理工学院）

　　“想要摄取盐分，是身体在不够钠离子时发出的旌旗灯号，” Oka传授说道：“当摄取钠离子后，身体需要花上一段年光才会吸收。所以仅仅尝到钠离子就能平息神经元的抑郁，是一件很故寄义的事。这象征着味觉等感应系统并不只是容易地把外部动静传送给大脑，而是在调控身体的违抗上扮演了愈加紧要的感化。”

 

　　破解“口渴”私下里的百年谜题

 

　　一个多世纪前，科学家们就想搞明白，身体究竟如何调控“口渴”的信号。早期的植物研讨告白，口干舌燥，或是血液中盐分水准过高，均可能刺激大脑做出喝水的抉择。但在最近，一些钻研人员却又缔造，胃肠道可能加入了“渴感”的调控。然而，肠道是不是在其中扮演了某种脚色，却仿照照旧是一个未解之谜。

 

 

　　在这项研讨中，加州大学旧金山分校的Zachary Knight传授团队终于给这个谜题划上句号——肠道不单退出了“渴感”的调控，此中的感化还不小。

 

　　先把时钟拨回到2016年。那一年，Knight传授团队创造，当小鼠喝水时，只有当水交战到嘴部与喉咙，大脑中的一些神经元就会被封闭。这暗示这些神经元可能起到了促退喝水的劝化，而信号则是来自口腔与喉咙等部位。

 

▲当肠道感应到盐水后，大脑中管教“渴感”的神经元会被激活（图片泉源：Knight Lab/UCSF/HHMI）

▲当肠道觉得到盐水后，大脑中管制“渴感”的神经元会被激活（图片来历：Knight Lab/UCSF/HHMI）

　　但这不是故事的一切。研究职员们缔造，当喂食盐水后，这些神经元最初也同样会失掉压榨。可是不久后，它们就会恢重生性，促使动物持续饮水，恍如身体在告诉这些神经元，盐水并不克不及真正补充水份！

 

　　那末，这些新的旌旗灯号来自哪里呢？谜底即是肠道。研究人员们在克期在线宣布的论文中创造，肠道内有盐分感觉器，它能直接与大脑“对话”。假定是普通的水输入到肠道内后，控制“渴感”的神经元会坚持封闭。而一旦进入肠道的是盐水，就会激活“渴感”神经元，让动物继续饮水。“肠道竟能云云精准地丈量盐的浓度，这令人吃惊！” Knight传授褒贬道。

 

　　进一步的研究解释，座落于下丘脑内的神经元能够从肠道、喉咙、血液中获得大批旌旗灯号，今后发展赏析评价，抉择植物是否处于口渴的外形。Knight教授指出，在这一琐屑上的研究指点，有望帮忙其他科学家们钻研越发复杂的体系。

 

　　参照资料：

 

　　[1] Sangjun Lee et al., (2019), Chemosensory modulation of neural circuits for sodium appetite, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1053-2

 

　　[2] Christopher A. Zimmerman et al., (2019), A gut-to-brain signal of fluid osmolarity controls thirst satiation, Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-019-1066-x

 

　　[3] The salt-craving neurons, Retrieved March 27, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-03/ciot-tsn032519.php

 

　　[4] Thirst controlled by signal from the gut, Retrieved March 27, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-03/hhmi-tcb032619.php