Mga Diskarte sa Fluid Na Kinokontrol ang Fluid

Ang mga siyentista sa Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) ay nagbibigay ng malalim na impormasyon tungkol sa regulasyon ng neural na kasikipan. Ang kanilang kamakailang nai-publish na pag-aaral sa Kalikasan Komunikasyon ay nagpapakita na ang presyon sa inuming tubig na kontrolado ng cholecystokinin ay kinokontrol ng isang maliit na bilang ng mga kabataan na ‘pinipigilan ang uhaw’ sa ibabang bahagi ng utak; ang isang pigura ay patuloy na hinamon ng mataas na antas ng tubig, at isa pa, pansamantala pagkatapos uminom ng tubig.

Sinusuportahan ng tubig ang buhay sa mundo. Ang maagang buhay ay lumitaw sa mga sinaunang karagatan, at mula noon, halos lahat ng mga species ng nakaraan o kasalukuyang buhay ay nakasalalay sa aktwal na balanse ng asin at tubig (~ 145 mM; tinatawag na body -asis na homeostasis o salt homeostasis) upang mabuhay. Ang mga tao ay maaaring walang pagkain sa loob ng maraming linggo ngunit hindi mabubuhay ng higit sa ilang araw nang walang tubig, binibigyang diin ang kahalagahan ng likidong ito.

Ang katawan ng tao ay may maraming mga kumplikadong mekanismo upang matiyak na gumagamit kami ng tamang dami ng tubig upang mapanatili ang homeostasis, kinakailangan para mabuhay. Isa sa mga simple ngunit mahalagang pag-hack ay uhaw. Kapag ang katawan ay nakakaranas ng pagkatuyot sa isang mainit na araw (minarkahan ang labis na sodium sa tubig kumpara sa tubig, isang kondisyong tinatawag na hypernatremia), ang utak ay nagpapadala ng “mga signal” sa buong katawan, na hinahangad sa amin ng isang mahabang baso ng tubig. Sa kabilang banda, sa ilalim ng kondisyong tinatawag na hyponatremia, kung saan maraming tubig kaysa sosa, napipilitan kaming uminom ng tubig. Ang mga neural na mekanismo kung paano ito nangyayari ay isang paksang napakahusay na interes.

Patuyong Neurobiology

Dalawang grupo ng CCK ang nakilala ang mga sensory neuron sa SFO na kasangkot sa mga intermediate na programa upang mabawasan ang uhaw. Ang aktibidad ng mga CCK neuron na ito ay binabawasan ang pagtagos ng tubig, at sa madaling salita, ang pagsugpo nito ay naging sanhi ng paglusot ng tubig kahit sa ilalim ng mga kundisyon na puno ng tubig. Kredito: Tokyo Tech

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Tokyo Institute of Technology, na pinangunahan ni Propesor Masaharu Noda, ay nagsagawa ng malawak na pagsasaliksik dito. Sa kanilang nakaraang mga pag-aaral, nalaman nila na ang pagkauhaw ay na-uudyok ng tinatawag na “mga water neuron” sa bahagi ng utak (SFO) na bahagi ng utak, ang rehiyon sa labas ng hadlang ng dugo-utak at utak. Kapag inalis ang tubig, plasma mga antas ng isang peptide hormone na tinatawag na angiotensin II pagtaas. Ang mga antas na ito ay itinatago ng tiyak na angiotensin II na “mga receptor” para sa mga neuron ng tubig upang itaguyod ang likidong pagpasok. Katulad nito, sa ilalim ng mga kondisyong naubos na sosa (kung saan maraming tubig kaysa sosa), ang aktibidad ng mga likidong ito ay pinipigilan ng mga “GABAergic” interneuron. “Ang pangwakas na regulasyon ay lilitaw na nakasalalay sa hormon cholecystokinin (CCK) sa SFO. Gayunpaman, ang mga mekanismo ng neural na CCK-Mediated na nagpapatakbo sa ilalim ng kontrol sa kontrol ng tubig ay hindi pa napaliwanag sa ngayon, “sabi ni Propesor Noda.

Ngayon, sa kanilang pinakabagong pag-aaral na nai-publish sa Likas na Komunikasyon, nahanap ng mga mananaliksik ang maraming mga detalye sa ganitong paraan. Nagawa nila ang maraming pagsasaliksik kabilang ang mga pag-aaral sa mga transgenic mouse, solong cell dynamics, fluorescence microscopic Ca2+ imaging, at optical at chemogenetic na katahimikan upang makita ang mga neuron sa SFO.

Gumawa sila ng maraming mga kagiliw-giliw na ideya: una, ang CCK ay ginawa sa mismong SFO, ang CCK ay gumagawa ng mga nakakaganyak na neuron, pinapagana ang mga interneuron ng GABAergic na buhayin ang kanilang mga “CCK-B” na receptor, na sanhi upang pigilan pinipigilan din ng mga water neuron ang uhaw. Bilang karagdagan, mayroong dalawang magkakaibang tampok ng mga CCK na maliit na butil. Ang Pangkat 1, na isang malaking populasyon, ay nagpapakita ng malakas at nababanat na pagganap sa ilalim ng kundisyon ng Na-ubos (labis na tubig sa katawan). Ipinapakita ng Pangkat 2 ang pinakamabilis at pinakamabilis na pagganap sa pag-reverse ng daloy ng tubig, na ginagawang mas mababa sa 20 segundo. Mayroon ding mga mungkahi ng third-party, ngunit ang mga neuron na ito ay hindi lilitaw upang maisaaktibo sa anumang kundisyon.

Natutuwa si Propesor Noda sa mga resulta ng pag-aaral na ito. “Dahil ang CCK ay matagal nang kilala na isang hormon sa gat, ang mga natuklasan na ito ay nagbubukas ng maraming mga posibilidad, na kung saan ay lubos na nakagaganyak para sa hindi magandang tugon ng tugon sa pag-inom batay sa mga sensoryong likido mula sa oropharynx o gastrointestinal tract,” iniulat niya.

Ang pag-aaral ay nagha-highlight sa papel na ginagampanan ng CCK sa parehong Pangkat 1 na “paulit-ulit” at pangkat 2 oropharyngeal / gastrointestinal “pansamantala” na paggamit ng likido. Ang kakayahan ng CCK na buhayin ang CCK-B na receptor-positive GABAergic interneurons sa isang tukoy na paraan ng uri ng cell ay sumusuporta sa mekanismo ng pagkilos ng mga neuronal circuit. Sa pangkalahatan, ang pag-aaral na ito ay lubos na nagpapasigla ng pag-unawa sa estado ng “pagkontrol sa pagkauhaw” nang malaki.

Sanggunian: “Ang mga natatanging CCK-positibong SFO neuron ay kasangkot sa paulit-ulit o labis na presyon ng inuming tubig” nina Takashi Matsuda, Takeshi Y. Hiyama, Kenta Kobayashi, Kazuto Kobayashi at Masaharu Noda, 10 Nobyembre 2020, Likas na Komunikasyon.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19191-0

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang paglulunsad ng NASA Walnops rocket ay makikita sa East America

Mapa ng visibility ng Kinnet-X. Kredito: NASA A. Mission upang tuklasin ang transportasyon sa kalawakan gamit ang enerhiya a NASA Ang rocket na tunog...

Bakit kaya mahirap magamot ang COVID-19? Isang Komprehensibong Pagsuri sa Alam Namin

Lumalagong Mga Punto ng Katibayan ng Hindi Karaniwang Nakakahawang Profile Isang komprehensibong pagsusuri ng alam namin COVID-19 at kung paano ito gumagana ay nagmumungkahi na...

Nakikita ng NASA ang mga alon sa ibabaw ng dagat [Video]

Ang mga alon sa loob, o mga papasok na alon, ay maaaring umabot ng daan-daang mga paa sa ibaba ng ibabaw ng karagatan, ngunit...

Mga Kamangha-manghang Dinosauro na Naghahanap ng Kadiliman

Muling pagbuo ng Shuvuuia deserti artist. Kredito: Viktor Radermaker Ang maliit na dinosauro na nakatira sa disyerto ng Shuvuuia ay may natatanging paningin at...

Ang “Molecular glue” ay nagdaragdag ng kahusayan at ginagawang mas maaasahan ang pereskite solar cells sa paglipas ng panahon

Ginamit ng mga mananaliksik ang self-assemble na solong-layer na "molekular na pandikit" upang patigasin ang mga interface sa pereskite solar cells upang gawing mas...

Newsletter

Subscribe to stay updated.