หยดน้ำแข็งแรกที่เย็นหลังจากการวิ่งในดวงอาทิตย์ลวกสามารถเชิญชวนโอชะ แก้วน้ำหลังจากลงสี่คนอื่นอาจจะไม่
คำตอบที่หลากหลายเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากสมองซึ่งทำให้แน่ใจว่าเราไม่ดื่มน้ำมากหรือน้อยเกินไป - สองสถานการณ์ที่จะทำให้ร่างกายเข้าสู่ดินแดนอันตราย
แต่สมองจะรู้ได้อย่างไรว่าเมื่อไรที่จะสนับสนุนให้คุณหยุดหรือเริ่มดื่ม?
การศึกษาใหม่ที่ดำเนินการในหนูแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบลึกลับในลำไส้อาจมีบทบาทโดยการทำนายจำนวนที่คุณต้องดื่มเพื่อตอบสนองร่างกาย จากนั้นมันจะแจ้งสมองทันทีซึ่งในที่สุดก็ตัดสินใจว่าจะทำให้คุณกระหายมากแค่ไหนกลุ่มนักวิจัยรายงานวันนี้ (26 มีนาคม) ในวารสาร Nature
กระหายน้ำเซลล์
ในปี 2559 นักวิจัยกลุ่มหนึ่งแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโก (UCSF) พบว่าเมื่อหนูดื่มของเหลวมันจะกระตุ้นให้ปากและลำคอส่งสัญญาณไปยังสมองซึ่งจะปิดเซลล์สมองที่บอกความกระหาย "เซลล์กระหายน้ำ" เหล่านี้พบได้ในภูมิภาคที่เรียกว่าไฮโปทาลามัสซึ่งควบคุมความกระหายความดันโลหิตและกระบวนการทางร่างกายอื่น ๆ และยังอยู่ในบริเวณใกล้เคียงขนาดเล็กที่เรียกว่าอวัยวะใต้ผิวหนัง
ปากและลำคอเริ่มยิงสัญญาณเหล่านี้ภายในไม่กี่วินาทีของการดื่มอะไรบางอย่างถึงแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะใช้เวลาประมาณ 10 นาทีถึงหนึ่งชั่วโมงจากนั้นน้ำจะเข้าสู่กระแสเลือดและไหลเวียนไปยังเซลล์กระหายทั่วร่างกาย ดังนั้นสมองจึงต้องรักษาสมดุลถ้ามันปิดสัญญาณเร็วเกินไปคุณจะไม่ดื่มมากพอ
"อย่างไรก็ตามสมองมีวิธีการจับคู่สองช่วงเวลาที่แตกต่างกันเพื่อให้คุณสามารถดื่มน้ำในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการของร่างกายของคุณได้อย่างรวดเร็ว" Zachary Knight ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาของ UCSF และ Howard กล่าว นักวิจัยสถาบันการแพทย์ฮิวจ์
สมองทำอย่างไรเช่นนั้นเป็นคำถามที่การศึกษาของนักวิจัยพยายามตอบ
นักพูดที่เข้าใจยาก
ในการศึกษาใหม่อัศวินและทีมของเขาปลูกฝังใยแก้วนำแสงและเลนส์ใกล้กับสมองของหนูซึ่งอนุญาตให้พวกเขาดูและวัดเมื่อเซลล์ประสาทกระหายเหล่านั้นเปิดและปิด
เมื่อพวกเขาให้น้ำเกลือหนูนักวิทยาศาสตร์พบว่าเซลล์ประสาทกระหายหยุดยิงเกือบจะในทันทีตามที่คาดไว้ แต่หลังจากนั้นประมาณหนึ่งนาทีเซลล์ประสาทเหล่านั้นก็เปิดอีกครั้ง
ไฟไหม้คอและปากส่งสัญญาณไปยังสมองเพื่อเริ่มดับความกระหายไม่ว่าชนิดของของเหลว แต่เนื่องจากของเหลวที่มีรสเค็มสามารถทำให้ร่างกายขาดน้ำได้สัญญาณ "เปิด" น่าจะมาจากที่อื่นหลังจากคอและปากปิดเซลล์ประสาทกระหายน้ำ "ออกไป"
พวกเขาพบว่าน้ำจืดทำให้เซลล์ประสาทหยุดยิง แต่น้ำเกลือไม่ได้ ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อหนูเกลือผสมน้ำเข้ากับน้ำดื่มแล้วเซลล์ประสาทกระหายน้ำเหล่านั้นจะถูกปิดก่อนตามที่คาดไว้ปิด แต่หลังจากนั้นก็เปิดสวิตช์ใหม่อย่างรวดเร็ว
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ามีโมเลกุลในลำไส้ที่รับรู้ปริมาณเกลือในของเหลวและใช้ในการทำนายว่าเครื่องดื่มจะให้ความชุ่มชื้นแก่ร่างกายมากน้อยเพียงใด ระบบนี้ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำงานเมื่อหนูแห้งอย่างแท้จริงส่งข้อมูลนี้ไปยังสมองภายในหนึ่งนาทีและเซลล์ประสาทกระหายกระพริบตาเปิดและปิด
และโซเดียมไม่ใช่สารประกอบเพียงอย่างเดียวที่จะทำให้โมเลกุลของลำไส้แย่ลง Knight บอกกับ Live Science "สิ่งใดก็ตามที่จะเปลี่ยนออสโมลาริตีของเลือดจะถูกตรวจพบโดยระบบนี้" (Osmolarity หมายถึงความเข้มข้นของของเหลว)
ควบคุมความกระหาย
การค้นพบหากยืนยันในมนุษย์จะเป็นประโยชน์ต่อผู้คนมากมาย
ตัวอย่างเช่น Knight ตั้งข้อสังเกตว่าความสามารถของเราในการควบคุมความกระหายลดลงตามอายุ “ ดังนั้นการไม่ดื่มน้ำให้เพียงพอและนั่นอาจทำให้เกิดปัญหาทางการแพทย์ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่อากาศร้อนจัด” เขากล่าว
ฝ่ายตรงข้ามสามารถยึดถือความจริง:“ นักวิ่งมาราธอนส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะมีความชุ่มชื้นในระหว่างการแข่งขัน” ชาร์ลส์บูร์เก้นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ในแคนาดากล่าวซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา "สาเหตุของสิ่งนี้ยังไม่ชัดเจน แต่สัญญาณที่อ่อนลงของสมองอาจมีบทบาท"
ไม่ว่าในกรณีใดการศึกษา "ก้าวหน้าอย่างมากในสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับการควบคุมความกระหาย" ดร. บูร์กกล่าวกับวิทยาศาสตร์สด และเนื่องจากผลลัพธ์นั้นสอดคล้องกับข้อมูลที่ได้จากการสแกนสมองในมนุษย์อย่างน้อยก็มีการค้นพบบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์เขาจึงกล่าวเสริม
แม้ว่าหนูและมนุษย์จะมีโครงสร้างสมองบางส่วนแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด แต่ hypothalami ของพวกมันก็คล้ายกันมาก
ทีมยังพบว่าสัญญาณความกระหายเดินทางไปตามทางหลวงหลักระหว่างสมองและลำไส้: เส้นประสาทเวกัส เมื่อนักวิจัยตัดเส้นประสาทนี้ในการทดลองในภายหลังเซลล์ประสาทความกระหายจะไม่หันกลับมาอีกเมื่อหนูเริ่มดื่ม
แม้ว่าพวกเขาจะไม่ทราบแน่ชัดทีมคิดว่าสัญญาณมาจากลำไส้เล็กโดยเฉพาะซึ่งเป็นจุดที่เชื่อมต่ออย่างมากที่สุดกับเส้นประสาทเวกัสและยังอยู่ในไทม์สปอต "ถูกต้อง" ในกระบวนการย่อยอาหารเพื่อเปิดใช้งาน ความกระหายประสาทเหล่านั้นนาทีหลังจากดื่มน้ำ
สำหรับโครงการต่อไปของพวกเขาทีมหวังที่จะหาที่มาของสัญญาณ
