來自哥倫比亞大學醫(yī)學中心的神經(jīng)學家發(fā)現(xiàn),啟動我們口渴感覺的神經(jīng)元,與將其關閉的神經(jīng)元并不相同,這一研究成果公布在1月26日Nature雜志在線版上。
多年來,科學家們一直都懷疑口渴是受到下丘腦處的穹隆下器(subfornical organ, SFO)中神經(jīng)元的調控,但是要精確指出參與的神經(jīng)元,這十分困難。
“當研究人員利用電流**小鼠大腦SFO 的不同部位時,他們得到的是混亂的結果,”文章的第一作者,哥倫比亞大學生化與分子生物物理,神經(jīng)科學教授Charles S. Zuker博士說。
在最新這項研究中,研究組成員提出SFO中也許存在至少兩種類型的神經(jīng)元,其中一個能啟動口渴,而另外一種則能抑制這種感覺。“那些電**實驗實際上一次**了兩種神經(jīng)元,因此結果相互沖突。”Yuki Oka說。
為了驗證這一假說,研究人員采用了一種新型技術——光遺傳學,這是一種控制大腦活性更為精確的技術。利用光遺傳學,研究人員可以通過插入光激活分子,控制大腦中的特殊神經(jīng)元元件。點亮這些分子,就能開啟這些神經(jīng)元,而且還不會影響鄰近的其他類型神經(jīng)元。
這種“大腦控制”實驗表明在SFO中確實存在兩種調控口渴的神經(jīng)元,其中稱為 CAMKII 的神經(jīng)元能開啟口渴的感覺,而另外一種:VGAT 神經(jīng)元,則會關閉這一信號,讓人不感覺到渴。
當研究人員打開 CAMK11 神經(jīng)元時,小鼠就會立即開始找水,不停的喝水。對于缺水和不缺水的小鼠來說都一樣,都會執(zhí)行這一行為。一旦關閉光照射,這一信號就會被關閉,小鼠就會立即停止喝水。
研究人員還發(fā)現(xiàn),光** CAMKII 神經(jīng)元并不會引發(fā)攝食行為,而且光致渴也僅僅局限于水,不會增加動物對于其它液體的需求,比如甘油和蜂蜜。
同樣研究組也進行了 VGAT 神經(jīng)元相似的試驗,結果表明這些神經(jīng)元能關閉口渴感覺信號,當研究人員通過光照打開這些神經(jīng)元的時候,缺水的小鼠立即也停止的喝水,“結合這些發(fā)現(xiàn),我們認為SFO就是大腦調控口渴的一個精密系統(tǒng),”Oka博士說。
“SFO是少數(shù)幾種不受到血腦屏障阻遏的神經(jīng)結構,也就是說這一系統(tǒng)完全暴露在一般環(huán)境中,” Oka博士說,“因此可以利用這種特性開發(fā)與渴相關的藥物。”
原文檢索:
Thirst Driving and Suppressing Signals Encoded by Distinct Neural Populations in the Brain
最新!醫(yī)生的平均年薪由改革前2011年的5.65萬增加到2023年的19....[詳細]
連續(xù)工作滿15年或累計工作滿25年且仍在崗的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院專業(yè)技術人員,在滿足...[詳細]