Поддержание гидратации и потребление соответствующего количества соли имеет важное значение для выживания наземных животных, включая человека. В человеческом мозге есть несколько областей, составляющих нейронные цепи, которые интригующим образом регулируют жажду и соленый аппетит.
Предыдущие исследования показали, что прием воды или соли быстро подавляет жажду и соленый аппетит до того, как пищеварительная система поглотит проглоченные вещества, что указывает на наличие механизмов восприятия и обратной связи в органах пищеварения, которые помогают в реальном времени модулировать жажду и соленый аппетит в ответ на питье и кормление. . К сожалению, несмотря на обширные исследования по этому вопросу, детали этих основных механизмов остаются неуловимыми.
Чтобы пролить свет на этот вопрос, исследовательская группа из Японии недавно провела углубленное исследование параплечевого ядра (PBN), ретрансляционного центра мозга для сигналов приема пищи, поступающих от органов пищеварения. Их последняя статья, первым автором которой является доцент Такаси Мацуда из Токийского технологического института, была опубликована в журнале Отчеты о ячейках 23 января 2024 г.
Исследователи провели серию исследований живой эксперименты с использованием генно-инженерных мышей. Они ввели оптогенетические (и хемогенетические) модификации и живой Методы визуализации кальция у этих мышей, что позволяет им визуализировать и контролировать активацию или ингибирование определенных нейронов в латеральном PBN (LPBN) с помощью света (и химических веществ). В ходе экспериментов исследователи предлагали мышам (как в обычных условиях, так и в условиях с пониженным содержанием воды или соли) воду и/или соленую воду и контролировали нервную активность наряду с соответствующим поведением при питье.
Таким образом, команда идентифицировала две отдельные субпопуляции мРНК-положительных нейронов холецистокинина в LPBN, которые подвергались активации во время потребления воды и соли. Популяция нейронов, которая реагирует на потребление воды, проецируется из LPBN в срединное преоптическое ядро (MnPO), тогда как популяция, которая реагирует на потребление соли, проецируется в ядро вентрального ложа терминальной полоски (vBNST). Интересно, что если исследователи искусственно активировали эти популяции нейронов посредством оптогенетических экспериментов (генетический контроль с помощью света), мыши пили значительно меньше воды и потребляли меньше соли, даже если ранее они были лишены воды или соли. Аналогичным образом, когда исследователи химически ингибировали эти нейроны, мыши потребляли больше воды и соли, чем обычно.
Следовательно, эти популяции нейронов в LPBN участвуют в механизмах обратной связи, которые уменьшают жажду и аппетит к соли при приеме воды или соли, что, возможно, помогает предотвратить чрезмерное потребление воды или соли. Эти результаты, наряду с предыдущими неврологическими исследованиями, также показывают, что MnPO и vBNST являются центрами контроля жажды и соленого аппетита, интегрируя сигналы стимулирования и подавления из нескольких других областей мозга.
Понимание механизмов мозга, контролирующих поведение, связанное с потреблением воды и соли, является не только важным открытием в области нейробиологии и физиологии, но также способствует пониманию механизмов, лежащих в основе заболеваний, вызванных чрезмерным потреблением воды и соли, таких как водная интоксикация, полидипсия и солечувствительная гипертония».
Доктор Такаси Мацуда, доцент Токийского технологического института
Профессор Нода отмечает: «Многие нейронные механизмы, управляющие гомеостазом жидкости, остаются неоткрытыми. Нам еще предстоит разгадать, как сигналы индуцирования и подавления потребления воды и соли, накопленные в MnPO и vBNST, интегрируются и функционируют, контролируя поведение, связанное с потреблением».
Источник:
Токийский технологический институт
Ссылка на журнал:
Мацуда Т., и другие. (2024)Два парабрахиальных Cck-нейрона участвуют в контроле жажды или соленого аппетита по обратной связи. Клетка. doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113619.
2024-01-27 11:27:00
1706357561
#Картирование #нейронных #путей #жажды #соленого #насыщения