Только-только мы написали о статье в Nature, в которой рассказывается о нейронах, контролирующих сон, как подоспело новое открытие. Согласно исследованию, опубликованному на этот раз в журнале Sience, в головном мозге мышей обнаружена группа нейронов, которая контролирует чувство жажды и её утоления.
Нейроны жажды. Слева — животное не хочет пить, справа — страдает от жажды. E. Allen et al., Science (2017)
Если в организме животных недостаточно воды, их одолевает чувство жажды. Всё точно так, как и у человека. Мы стремимся найти воду и утолить это мучительное чувство. Однако до сих пор оставалось непонятно, какие нейрональные механизмы задействованы в этом жизненно важном процессе.
Группе американских ученых под руководством Уильяма Аллена из Стэнфордского университета в опытах на мышах удалось выявить «нейроны жажды».
В ходе эксперимента мышей разделили на две группы: одной не давали воды в течение 48 часов, другая (контрольная) группа могла утолять жажду по желанию. Согласно ранее проведённым исследованиям, чувство жажды образуется в одной из частей гипоталамуса – медианном преоптическом ядре (MnPN, не путать с медиальным преоптическим ядром, подробнее о ядрах гипоталамуса можно прочесть в нашей статье). Генетическая маркировка позволила учёным обнаружить в MnPN кластер нейронов, который очень выраженно реагировал на нехватку воды. Оказалось, что эти нейроны, активируемые нехваткой воды, являются одним и тем же типом возбудимых клеток, представляя собой нейроны жажды.
Расположение преоптической области в мозге мыши
С помощью методов оптогенетики учёные стимулировали или подавляли активность этих нейронов. При подавлении активности животные пили воду меньше, при активации – пили больше (причём даже те мыши, которые не страдали от жажды).
Кроме того, мышам давали специальные задания: когда активность нейронов жажды стимулировали, животным нужно было нажимать на рычаг, чтобы получить воду. По результатам эксперимента оказалось, что частота нажатий коррелировала со стимуляцией нейронов. Когда активности нейронов уменьшалась, мыши реже нажимали на кнопку. А во время активной стимуляции нейронов мыши наоборот нажимали на кнопку всё сильнее и чаще для скорейшего утоления жажды.
Из вышесказанного следует, что активация нейронов жажды у мышей не только вызывала жажду, но и «заставляла» их действовать, чтобы найти воду, активируя соответствующее поведение. После утоления своей жажды и уменьшения активности нейронов, животные уже испытывали отвращение к воде и переставали её пить. Следовательно, данный механизм также регулируется нейронами жажды.
Текст: Инна Егорова
Thirst-associated preoptic neurons encode an aversive motivational drive
William E. Allen, Laura A. DeNardo, Michael Z. Chen, Cindy D. Liu, Kyle M. Loh, Lief E. Fenno, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth, Liqun Luo
Science 15 Sep 2017:
Vol. 357, Issue 6356, pp. 1149-1155
DOI: 10.1126/science.aan6747
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Powered by WPeMatico
