Den første dråbe iskoldt vand efter et løb i den skoldende sol kan være lækker indbydende. Et glas vand efter at have druknet fire andre, er det dog sandsynligvis ikke.
Disse forskellige reaktioner opstår takket være hjernen, som sørger for, at vi ikke drikker for meget eller for lidt vand - to scenarier, der ville kaste kroppen ind i farligt område.
Men hvordan ved hjernen, hvornår man skal tilskynde dig til at stoppe eller begynde at drikke?
En ny undersøgelse udført på mus antyder, at et mystisk element i tarmen kan spille en rolle ved at forudsige, hvor meget du har brug for at drikke for at tilfredsstille kroppen. Derefter meddeler det straks hjernen, som igen bestemmer, hvor tørstig at gøre dig, rapporterede en gruppe forskere i dag (26. marts) i tidsskriftet Nature.
Tørstceller
I 2016 fandt en gruppe forskere ved University of California, San Francisco (UCSF), at når mus drikker væsker, beder den munden og halsen om at sende signaler til hjernen, som lukker de hjerneceller, der dikterer tørst. Disse "tørstceller" findes i et område, der kaldes hypothalamus, som regulerer tørst, blodtryk og andre kropslige processer, og også i en lille nærliggende plet kaldet det subforniske organ.
Munden og halsen begynder at affyre disse signaler inden for få sekunder efter at have drukket noget, selvom det typisk tager fra ca. 10 minutter til en time, før det vand faktisk kommer ind i blodomløbet og cirkuleres til tørstige celler i hele kroppen. Så hjernen er nødt til at finde en balance - hvis den slukker signalerne for hurtigt, får du ikke nok til at drikke.
"På en eller anden måde har hjernen en måde at matche disse to forskellige tidsskalaer på, så du meget hurtigt kan drikke den rigtige mængde vand for at tilfredsstille din krops behov," sagde studieforfatter Zachary Knight, lektor i fysiologi ved UCSF og en Howard Hughes Medical Institute-efterforsker.
Hvordan hjernen gør det var det spørgsmål, som forskernes undersøgelse forsøgte at besvare.
Den undvigende taler
I den nye undersøgelse implanterede Knight og hans team optiske fibre og linser nær hypothalamus af musehjerner, som gjorde det muligt for dem at se og måle, når disse tørstneuroner tænder og slukkes.
Da de gav musene saltvand, fandt videnskabsmændene, at tørstneuronerne ophørte med at skyde næsten øjeblikkeligt, som forventet. Men et minut senere, tændte disse neuroner igen.
Halsen og munden ild signalerer til hjernen om at begynde at slukke tørsten uanset væsketype. Men fordi salte væsker kan dehydrere kroppen, kom "on" signalet sandsynligvis fra et andet sted, efter at halsen og munden slukede tørstens neuroner "fra."
De fandt ud af, at frisk vand også fik neuronerne til at stoppe med at skyde, men saltvand gjorde det ikke. Hvad mere var, når saltvand, der blev infuseret mus, fik frisk vand til at drikke, blev de tørste neuroner først, som forventet, slukket - men derefter hurtigt tændt igen.
Resultaterne antyder, at der er molekyler i tarmen, der fornemmer saltindholdet i væsker og bruger det til at forudsige, hvor meget en drink vil hydrere kroppen. Dette system, som kun så ud til at virke, når musene virkelig var dehydreret, sender denne information til hjernen inden for et enkelt minut, og tørstnerverne blinker og slukkes.
Og natrium er ikke den eneste forbindelse, der ville modvirke tarmsmolekylerne, fortalte Knight til Live Science. "Alt, der kan ændre blodets osmolaritet, detekteres af dette system." (Osmolaritet refererer til, hvor koncentreret en væske er.)
Kontrollen af tørsten
Resultaterne, hvis de bekræftes hos mennesker, kunne være til gavn for en række mennesker.
For eksempel bemærkede Knight, at vores evne til at regulere tørst falder med alderen. "Så undlad at forblive ordentligt hydreret, og det kan forårsage medicinske problemer - især for eksempel i tider med intens varme," sagde han.
Det modsatte kan også gælde: "En stor del af maratonløbere har en tendens til at over-hydrere under et løb," sagde Charles Bourque, en neurovidenskabsmand ved McGill University i Canada, som ikke var en del af undersøgelsen. "Årsagerne hertil er ikke klare, men en svækkelse af dette tarm-til-hjerne-signal kan muligvis spille en rolle."
Under alle omstændigheder "undersøger undersøgelsen" markant det, vi ved om kontrol af tørst, "fortalte Dr. Bourque til Live Science. Og fordi resultaterne er i overensstemmelse med data, der er opnået fra hjerneskanning hos mennesker, er i det mindste nogle af resultaterne sandsynligvis gældende for mennesker, tilføjede han.
Selvom mus og mennesker naturligvis adskiller sig i nogle hjernestrukturer, er deres hypothalami meget ens, sagde Knight.
Holdet fandt også, at tørstesignalerne kørte langs hovedsignalvejen mellem hjernen og tarmen: vagusnerven. Da forskerne skar denne nerve ud i et senere eksperiment, tændte ikke tørstneuronerne igen, da musene begyndte at drikke.
Selvom de ikke ved med sikkerhed, tænker teamet, at signalerne kommer specifikt fra tyndtarmen, som er det sted, der er stærkest forbundet med vagusnerven og også er i det "rigtige" tidsangreb i fordøjelsesprocessen for at aktivere disse tørstnerver et minut eller deromkring efter at have drukket vand.
Til deres næste projekt håber teamet at finde ud af signalets oprindelse.
