הטיפה הראשונה הזו של מים קרים כקרח אחרי ריצה בשמש המחריפה יכולה להיות מזמינה להפליא. עם זאת, כוס מים לאחר שהפילה ארבעה אחרים, כנראה לא.
התגובות המגוונות הללו מתרחשות בזכות המוח, שמוודא שאנחנו לא שותים יותר מדי או מעט מדי מים - שני תרחישים שיזרקו את הגוף לשטח מסוכן.
אבל איך המוח יודע מתי לעודד אותך להפסיק או להתחיל לשתות?
מחקר חדש שנערך בעכברים מציע כי אלמנט מסתורי במעיים עשוי למלא תפקיד בכך שהוא מנבא כמה צריך לשתות כדי לספק את הגוף. לאחר מכן הוא מודיע מייד למוח, אשר בתורו מחליט עד כמה צמא לגרום לך, כך דיווחה קבוצת חוקרים היום (26 במרץ) בכתב העת Nature.
תאים צמאיים
בשנת 2016, קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו (UCSF) מצאה שכאשר עכברים שותים נוזלים היא מבקשת את הפה והגרון לשלוח אותות למוח, שמכבה את תאי המוח המכתיבים צמא. "תאי הצמא" הללו נמצאים באזור המכונה ההיפותלמוס, המסדיר את הצמא, לחץ הדם ותהליכים גופניים אחרים, וגם במקום סמוך קטן המכונה האיבר התת-פורני.
הפה והגרון מתחילים לירות איתותים אלה תוך מספר שניות לאחר שתיית משהו, אם כי בדרך כלל לוקח בערך 10 דקות לשעה עד שהמים האלה נכנסים בפועל לזרם הדם ומועברים לתאים צמאים בגוף. אז המוח צריך לאזן - אם הוא מכבה את האותות מהר מדי, לא תספיק לשתות.
"איכשהו, למוח יש דרך להתאים בין שני טווחי הזמן השונים האלה כך שתוכל במהירות לשתות בדיוק את הכמות הנכונה של מים כדי לספק את צרכי גופך," אמר מחבר המחקר זכרי נייט, פרופסור חבר לפיזיולוגיה באוניברסיטת UCSF והווארד. חוקר המכון הרפואי יוז.
כיצד המוח עושה זאת הייתה השאלה שמחקר החוקרים ביקש לענות עליה.
המדבר החמקמק
במחקר החדש, נייט וצוותו השתילו סיבים אופטיים ועדשות ליד ההיפותלמוס של מוח העכברים, מה שאיפשר להם לצפות ולמדוד מתי אותם נוירונים צמאיים נדלקים ומכבים.
כאשר נתנו לעכברים מים מלוחים, המדענים גילו כי נוירוני הצמא הפסיקו לירות כמעט מייד, כצפוי. אבל כעבור דקה, נוירונים אלו נדלקו שוב.
אש הגרון והפה מסמנת למוח להתחיל להרוות את הצמא ללא קשר לסוג הנוזל. אך מכיוון שנוזלים מלוחים יכולים להתייבש את הגוף, האות "על" הגיע ככל הנראה ממקום אחר, לאחר שהגרון והפה כיבו את תאי עצב הצמא "."
הם גילו כי מים מתוקים גם גרמו לנוירונים להפסיק לירות, אך מי מלח לא עשו זאת. מה שכן, כאשר קיבלו עכברים שהושרו במי מלח מים טריים לשתות, נוירונים הצמאונים האלה כבו, כצפוי, - אך לאחר מכן הופעלו במהירות.
התוצאות מראות שיש במעיים מולקולות שמרגישות את תכולת המלח בנוזלים ומשתמשות בהן כדי לחזות עד כמה המשקה יייבש את הגוף. מערכת זו, שנדמה היה שהיא פועלת רק כאשר העכברים התייבשו באמת, שולחת מידע זה למוח תוך דקה אחת, ונוירוני הצמא מנצנצים ומכבים אותם.
נתרן אינו התרכובת היחידה שתביא לירידת מולקולות הבטן, אמר נייט ל- Live Science. "כל דבר שישנה את אוסמולולריות הדם מתגלה על ידי מערכת זו." (אוסמולולריות מתייחסת עד כמה נוזל מרוכז.)
שליטת הצמא
הממצאים, אם יאושרו בבני אדם, עשויים להועיל למגוון אנשים.
לדוגמא, נייט ציין כי היכולת שלנו לווסת את הצמא יורדת עם הגיל. "לכן לא מצליחים להישאר לחות כמו שצריך, וזה יכול לגרום לבעיות רפואיות - במיוחד, למשל, בתקופות של חום עז", אמר.
ההיפך יכול גם להיות נכון: "חלק גדול מרצי המרתון נוטים להתייבש יתר במהלך מירוץ", אמר צ'ארלס בורק, מדעי המוח באוניברסיטת מקגיל בקנדה, שלא היה חלק מהמחקר. "הסיבות לכך אינן ברורות, אולם היחלשות האות במעי אל המוח עשויה לשחק תפקיד."
בכל מקרה, המחקר "מקדם משמעותית את מה שידוע לנו על שליטת הצמא", אמר ד"ר בורק ל- Live Science. ומכיוון שהתוצאות עולות בקנה אחד עם נתונים שהתקבלו מסריקות מוח בבני אדם, לפחות חלק מהממצאים עשויים להחיל על בני אדם, הוסיף.
למרות שעכברים ובני אדם נבדלים כמובן במבנים מסוימים במוח, ההיפותלמי שלהם דומים מאוד, אמר נייט.
הצוות מצא גם כי אותות הצמא נסעו בכביש המהיר הראשי בין המוח למעיים: עצב הנרתיק. כאשר החוקרים כרתו את העצב הזה בניסוי מאוחר יותר, נוירוני הצמא לא נדלקו שוב כשהעכברים התחילו לשתות.
למרות שהם לא יודעים בוודאות, הצוות חושב שהאותות מגיעים במיוחד מהמעי הדק, וזה המקום שמתחבר בצורה החזקה ביותר לעצב הנרתיק ונמצא גם בתזמון ה"נכון "בתהליך העיכול להפעלה. עצבי הצמא האלה דקה לערך אחרי שתיית מים.
בפרויקט הבא שלהם, הצוות מקווה להבין את מקור האות.
