好奇心日报

好奇驱动你的世界

打开
智能
  • 纽约时报
  • 口渴

喝水解渴看着简单,但你的大脑在背后有一个复杂的变化

人类还没有完全弄清楚这是怎么回事

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

口渴的时候,你的思考过程似乎相当简单:找到水,喝掉它,继续做别的去。但实际上,当你跑完步或大热天在花园里喝下一大杯清凉提神的饮料时,你身体里发生了相当复杂的事。

缺水时,你血液里的水分会减少,大脑里的神经会释放出信息,告诉你是时候该找水喝了。

随后,一旦你喝到水,你几乎马上就会心满意足。然而,就算很显而易见,这也是件神秘的事:毕竟你可没有直接把水倒进血管里,水从你的胃部流进血液至少要 10 或 15 分钟乃至更久。但不知怎么的,你的大脑就是知道你喝水了。

有时候,思考的过程并不像它看上去那样简单:患有“烦渴症”的病人会觉得特别渴,并喝下大量的水。这么做可能很危险,因为如果血液被过分稀释,人就有可能会水中毒而死。

神经学家思索着我们感到口渴的机制和原因,而来自加州理工学院(California Institute of Technology)的一群研究人员弄明白了这个问题的一小部分。他们想知道,大脑是怎么记录身体在喝什么的。他们让口渴的老鼠喝下水,找出了一组接收信息的神经。这些被传递到大脑渴中枢的信息,似乎就是令大脑在喝过东西后迅速产生满足感的因素。它们还表明,不止喝什么,怎么喝也会影响大脑。如果人类身体也遵循这套回路,这有可能会成为理解我们口渴时发生了什么的关键所在。

加州理工学院教授岡由纪(Yuki Oka)是周三《自然》杂志(Nature)所发表新论文的资深作者。他说,近几年来,生物学家一直在绘制调节口渴感觉的大脑区域神经图。据观察,动物喝下水后这一区域的细胞就会平静下来,但人们还不清楚其中的具体原因。

图中涂色部分即为老鼠大脑内综合渴中枢。被涂成红色的细胞被口渴的感觉唤醒了。

来自岡博士研究室的研究生纳亚尔·奥古斯汀(Vineet Augustine)用老鼠做了一系列实验。这些老鼠都经过基因改造,可以方便科学家更容易地追溯神经元之间的联系。在这些实验中,当某个神经元让另一个神经元平静下来时,前者就会被标记下来。通过这种方法,科学家们得到了一串穿过大脑的信息传递路径。

奥古斯汀发现,一个大脑区域里有一种叫做“视前正中核”(median preoptic nucleus)的神经元,它们会告知口渴中枢的其他细胞,身体在喝东西。进一步的实验显示,没有这些神经元功能的老鼠喝下的液体是正常老鼠的两倍。相反,当细胞被人为激活时,即使缺水,老鼠也不会觉得渴。

奥古斯汀说,有趣的是,让这些细胞产生反应的不是水本身的存在。研究人员发现,他们让老鼠喝下一大口液态的水后,这些神经元就会受到刺激被唤醒。但如果给老鼠吞咽下之前可以咀嚼的凝胶状的水,这些神经元就不会;如果换成一次两秒就能喝完的小滴水,即使老鼠喝水的总量和原本相同,这些神经元也不会被激活。事实上,让老鼠喝油对神经元产生的效果和大口喝水是一样的。

奥古斯汀说:“这告诉我们,让这些神经元产生反应的可能是速度——吞咽的速度。”

显然,一系列快速吞咽的动作是受到进化认可、代表喝水的动作。对于身体来说,这些动作很可靠,可以在身体喝下足够多水时发出讯息。

除了避免水中毒外,我们还有其他充分理由只喝最必要、最少量的水。岡博士推测,动物低头喝水的动作姿势相当容易受到攻击。他说:“如果你吞咽的时间拉长一倍,那你被捕猎的危险也会翻一番。”

研究人员现在希望研究身体监控水摄入的其他方式。例如,他们想要看看肠道里是否存在感受器,能够让大脑知道有水摄入。奥古斯汀说,目前看来,很有可能是大脑得到了某些提示,然后做出了相应调整。


翻译:熊猫译社 钱功毅

题图版权:Getty Images

© 2018 THE NEW YORK TIMES

  • 纽约时报
  • 口渴