שמירה על לחות וצריכת כמויות מתאימות של מלח חיוניים להישרדותם של בעלי חיים יבשתיים, כולל בני אדם. למוח האנושי יש כמה אזורים המהווים מעגלים עצביים המווסתים את הצמא ואת התיאבון למלח, בדרכים מסקרנות.
מחקרים קודמים העלו כי צריכת מים או מלח מדכאת במהירות את הצמא ואת התיאבון למלח לפני שמערכת העיכול קולטת את החומרים הנבלעים, מה שמצביע על נוכחותם של מנגנוני חישה ומשוב באיברי העיכול המסייעים לאפנון בזמן אמת של צמא ותיאבון מלח בתגובה לשתייה והאכלה . לרוע המזל, למרות מחקר מקיף בנושא זה, הפרטים של המנגנונים הבסיסיים הללו נותרו חמקמקים.
כדי לשפוך אור על עניין זה, צוות מחקר מיפן ערך לאחרונה מחקר מעמיק על הגרעין הפרברכיאלי (PBN), מרכז הממסר של המוח לאותות בליעה המגיעים מאיברי העיכול. המאמר האחרון שלהם, שהמחבר הראשון שלו הוא פרופסור עוזר טקאשי מטסודה מהמכון הטכנולוגי של טוקיו, פורסם ב דוחות תאים ב-23 בינואר 2024.
החוקרים ערכו סדרה של in vivo ניסויים באמצעות עכברים מהונדסים גנטית. הם הציגו שינויים אופטוגנטיים (וכימוגנטיים) ו in vivo טכניקות הדמיית סידן לעכברים אלה, המאפשרות להם לדמיין ולשלוט בהפעלה או עיכוב של נוירונים ספציפיים ב-PBN הצידי (LPBN) באמצעות אור (וכימיקלים). במהלך הניסויים, החוקרים הציעו לעכברים – או בתנאים רגילים או מים או מלח – מים ו/או מי מלח, ועקבו אחר פעילויות עצביות יחד עם התנהגויות השתייה המתאימות.
בדרך זו, הצוות זיהה שתי תת-אוכלוסיות ברורות של נוירונים חיוביים ל- cholecystokinin mRNA ב-LPBN, שעברו הפעלה במהלך צריכת מים ומלח. אוכלוסיית הנוירונים המגיבה לצריכת מים מתקדמת מה-LPBN לגרעין הפרה-אופטי החציוני (MnPO), ואילו זו המגיבה לצריכת מלח מתקדמת לגרעין המיטה הגחון של ה-stria terminalis (vBNST). מעניין שאם החוקרים הפעילו באופן מלאכותי אוכלוסיות עצביות אלו באמצעות ניסויים אופטוגנטיים (בקרה גנטית באמצעות אור), העכברים שתו פחות מים באופן משמעותי ושבלו פחות מלח, גם אם בעבר היו חסרי מים או מלח. באופן דומה, כאשר החוקרים עיכבו כימית את הנוירונים הללו, העכברים צרכו יותר מים ומלח מהרגיל.
לכן, אוכלוסיות עצביות אלו ב-LPBN מעורבות במנגנוני משוב המפחיתים את הצמא ואת התיאבון למלח בעת בליעת מים או מלח, ואולי עוזרים למנוע צריכת מים או מלח מוגזמת. תוצאות אלו, לצד מחקרים נוירולוגיים קודמים שלהם, חושפות גם ש-MnPO ו-vBNST הם מרכזי הבקרה לצמא ולתיאבון למלח, המשלבים אותות קידום ודיכוי מכמה אזורי מוח אחרים.
הבנת מנגנוני המוח השולטים בהתנהגויות של צריכת מים ומלח היא לא רק תגלית משמעותית בתחומי מדעי המוח והפיזיולוגיה, אלא גם תורמת לתובנות חשובות להבנת המנגנונים העומדים בבסיס מחלות הנגרמות כתוצאה מצריכת יתר של מים ומלח, כגון שיכרון מים, פולידיפסיה, ו יתר לחץ דם רגיש למלח."
ד"ר טאקאשי מטסודה, עוזר פרופסור מהמכון הטכנולוגי של טוקיו
פרופ' נודה מזכיר, "מנגנונים עצביים רבים השולטים בהומאוסטזיס נוזלי נותרו בלתי נתגלו. אנחנו עדיין צריכים לפענח כיצד האותות להשראת ודיכוי צריכת מים ומלח, המצטברים ב-MnPO וב-vBNST, משולבים ומתפקדים כדי לשלוט בהתנהגויות הצריכה".
