2016年09月26日訊 明明已經(jīng)躺在床上了,還是要爬起來喝一杯水,這是為什么呢?Nature雜志發(fā)表了一項最新研究成果也許能解答這個謎題。研究人員發(fā)現(xiàn)大腦主生物鐘神經(jīng)元在睡前會釋放神經(jīng)遞質(zhì):血管加壓素(vasopressin),刺激大腦口渴信號中心,促使機(jī)體喝水。這項研究是首個發(fā)現(xiàn)的生物鐘如何驅(qū)動哺乳動物行為的機(jī)械機(jī)制。
卡爾加里大學(xué)的生物鐘生物學(xué)家Michael Antle(未參與該項研究)評價道,“這項研究的關(guān)鍵在于解釋了生物鐘與大腦其它部位,以及機(jī)體之間的相互作用。我們知道我們機(jī)體內(nèi)有生物鐘,也知道它能調(diào)控我們的行為與生理,但是并不了解這是如何發(fā)生的。這項令人驚嘆的研究嘗試解答這一點,令我印象深刻?!?/p>
睡眠,飲食,體溫,還有排泄,這些等等生理行為都受到晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié),每個組成部分最終都要歸結(jié)到大腦的主生物鐘,也就是下丘腦中由上千個神經(jīng)元組成的視交叉上核(suprachiasmatic nucleus ,SCN)。
去年差不多也是這個時候,來自加拿大麥吉爾大學(xué)的Charles Bourque博士取得了一項重要的研究突破,他們確定了位于大腦中的一個關(guān)鍵蛋白的結(jié)構(gòu),該蛋白能控制溫度,參與體內(nèi)的水合作用,解釋了“我們的大腦如何感知和防止脫水”,也就是為何我們會口渴這個問題。
在此基礎(chǔ)上,他們分析了哺乳動物大腦是如何調(diào)控身體流體穩(wěn)態(tài)的(fluid homeostasis),首先他們確定了睡前液體攝入并不是由于一些生理因素,如體溫升高,血液滲透壓增加,或者血量減少,之后研究人員又發(fā)現(xiàn),大腦口渴中心的神經(jīng)元:終板血管器(organum vasculosum lamina terminalis,OVLT,生物通譯)在睡前階段,電活性更強。
利用光遺傳技術(shù),最終研究人員發(fā)現(xiàn)活體小鼠中SCN神經(jīng)元投射對OVLT的刺激,能促進(jìn)動物增加一天時間里的飲水量。如果通過光遺傳學(xué)抑制睡前階段的神經(jīng)元,就會令小鼠減少飲水量。
Bourque說他和他的同事們原以為神經(jīng)遞質(zhì) GABA是應(yīng)答口渴行為的因子,因為到目前為止,多數(shù) SCN 神經(jīng)元都會表達(dá)這種神經(jīng)遞質(zhì),而相對很少表達(dá)血管加壓素。
這項研究也發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象:血管加壓素除了作為神經(jīng)遞質(zhì),還是腦垂體產(chǎn)生的一種激素,從這個方面來說,血管加壓素會抑制腎臟尿液產(chǎn)生,因此同時作為神經(jīng)遞質(zhì)和激素, 血管加壓素能影響機(jī)體的兩種保水功能,一個是行為上的,一個是生理上的。
這十分有趣,難道是巧合嗎?
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