Titik pertama air ais sejuk selepas berlari di bawah matahari yang panas boleh menjadi menarik. Walau bagaimanapun, segelas air selepas menjatuhkan empat orang lain, mungkin tidak.
Respons yang berbeza-beza terjadi berkat otak, yang memastikan kita tidak minum terlalu banyak atau terlalu sedikit air - dua senario yang akan membuang tubuh ke dalam wilayah berbahaya.
Tetapi bagaimana otak tahu kapan untuk menggalakkan anda berhenti atau mula minum?
Satu kajian baru yang dijalankan pada tikus menunjukkan bahawa elemen misterius dalam usus boleh memainkan peranan dengan meramalkan berapa banyak yang perlu anda minum untuk memuaskan badan. Ia kemudiannya memberitahu otak, yang seterusnya, memutuskan bagaimana dahaga membuat anda, sekumpulan penyelidik melaporkan hari ini (26 Mac) dalam jurnal Nature.
Sel-sel dahaga
Pada tahun 2016, sekumpulan penyelidik di University of California, San Francisco (UCSF) mendapati bahawa apabila tikus meminum cecair, ia mendorong mulut dan tekak untuk menghantar isyarat ke otak, yang menutup sel-sel otak yang menentukan dahaga. "Sel-sel dahaga" ini terdapat di kawasan yang dipanggil hypothalamus, yang mengawal rasa dahaga, tekanan darah dan proses-proses tubuh yang lain, dan juga di tempat jiran kecil yang disebut organ subfornikal.
Mulut dan tekak mula menembusi isyarat ini dalam masa beberapa saat untuk minum sesuatu, walaupun biasanya mengambil masa kira-kira 10 minit hingga satu jam untuk air itu sebenarnya masuk ke dalam aliran darah dan diedarkan ke sel-sel yang dahaga di seluruh tubuh. Oleh itu otak perlu mengimbangi - jika ia mematikan isyarat terlalu pantas, anda tidak akan mendapat cukup untuk minum.
"Entah bagaimana, otak mempunyai cara untuk memadankan kedua-dua keseimbangan masa yang berbeza ini supaya anda boleh minum dengan cepat jumlah air yang tepat untuk memuaskan keperluan badan anda," kata penulis kajian Zachary Knight, profesor fisiologi bersekutu di UCSF dan Howard Penyiasat Institut Perubatan Hughes.
Bagaimana otak melakukannya ialah persoalan kajian penyelidik yang cuba menjawab.
Pembicara yang sukar difahami
Dalam kajian baru, Knight dan pasukannya telah menanamkan gentian dan kanta optik berhampiran hypothalamus otak tikus, yang membolehkan mereka menonton dan mengukur apabila neuron-neuron yang dihidupkan dan dimatikan.
Apabila mereka memberi air garam tikus, saintis mendapati bahawa neuron dahaga berhenti menembak dengan serta-merta, seperti yang dijangkakan. Tetapi satu atau beberapa minit kemudian, neuron-neuron itu beralih kembali.
Isyarat kebakaran tekak dan mulut ke otak untuk memulakan peluh dahaga tidak kira jenis cecair. Tetapi kerana cecair masin boleh menghidu badan, isyarat "pada" mungkin datang dari tempat lain, selepas tekak dan mulut bertukar neuron dahaga "."
Mereka mendapati bahawa air tawar juga membuat neuron berhenti menembak, tetapi air garam tidak. Lebih-lebih lagi, apabila air masin yang diberi air tawar diberi air tawar untuk diminum, neuron dahaga pertama, seperti yang dijangkakan, dimatikan - tetapi kemudian dengan cepat beralih.
Hasilnya menunjukkan terdapat molekul dalam usus yang merasakan kandungan garam dalam cecair dan menggunakannya untuk meramalkan berapa banyak minuman yang akan menghidratkan badan. Sistem ini, yang sepertinya berfungsi apabila tikus benar-benar dehidrasi, menghantar maklumat ini ke otak dalam satu minit, dan neuron haus menyala dan mematikan.
Dan natrium bukanlah satu-satunya sebatian yang akan mengetatkan molekul usus, kata Knight kepada Sains Live. "Apa-apa yang akan mengubah osmolariti darah dikesan oleh sistem ini." (Osmolarity merujuk kepada bagaimana cecair cecair adalah.)
Kawalan dahaga
Penemuan, jika disahkan pada manusia, boleh memberi manfaat kepada pelbagai orang.
Sebagai contoh, Knight menyatakan bahawa keupayaan kita mengawal haus berkurang dengan usia. "Jadi gagal untuk terus terhidrasi dengan betul, dan ini boleh menyebabkan masalah perubatan - terutama sekali, pada masa-masa panas yang sengit," katanya.
Sebaliknya juga boleh berlaku: "Sebilangan besar pelari marathon cenderung terlalu hidrat semasa perlumbaan," kata Charles Bourque, seorang ahli ilmu saraf di Universiti McGill di Kanada, yang bukan sebahagian daripada kajian itu. "Sebab-sebab ini tidak jelas, tetapi kelemahan otak usus ini mungkin memainkan peranan."
Dalam apa jua keadaan, kajian itu "mendahului dengan ketara apa yang kita tahu mengenai kawalan kehausan," Dr. Bourque memberitahu Live Science. Dan kerana hasilnya konsisten dengan data yang diperoleh daripada imbasan otak pada manusia, sekurang-kurangnya beberapa penemuan mungkin berlaku untuk manusia, tambahnya.
Walaupun tikus dan manusia jelas berbeza dalam beberapa struktur otak, hipotalami mereka sangat serupa, kata Knight.
Pasukan itu juga mendapati bahawa isyarat haus mengembara di sepanjang jalan raya isyarat utama antara otak dan usus: saraf vagus. Apabila penyelidik memotong saraf ini dalam percubaan kemudian, neuron dahaga tidak kembali apabila tikus mula minum.
Walaupun mereka tidak tahu pasti, pasukan itu berfikir bahawa isyarat-isyarat datang secara khusus dari usus kecil, yang merupakan tempat yang paling kuat menyambung ke saraf vagus dan juga dalam "masa" yang betul dalam proses pencernaan untuk mengaktifkan Mereka dahaga saraf seminit selepas minum air.
Untuk projek seterusnya, pasukan berharap untuk mengetahui asal-usul isyarat.
