李竞捷，神经科学博士生 欢迎交流 这是一个非常有意义的问题，为什么喝水以后立刻回抑制渴的感觉呢。首先说结论，渴觉中枢会收到来自口腔的信息，从而预测性的产生活动的变化，从而预测性的调控了渴觉。 渴觉中枢在哪儿？ 首先说说脑的渴觉中枢在哪的问题。在渴觉或者类似这样的基本、底层、保守的生理功能上，我们主要是用小鼠做研究对象的，因为成本比较低而对基因 / 细胞类型的直接操作非常方便。在小鼠上（当然很多高级动物包括人也是），渴觉中枢主要在下丘脑的终板区(lamina terminalis, LT)。然后 LT 主要分为三个相连接的区域，分别是 subfornical organ (SFO), organum vasculosum of the LT (OVLT)以及 median preoptic nucleus (MnPO)。SFO 和 OVLT 位于血脑屏障之外，而很多在其中的神经元可以直接感受渗透压的变化，以及血管紧张素 II 的水平(Ang II)，血管紧张素 II 又收到血容量、血压的调控。因此渴觉中枢可以直接接收到渗透压、血压、容量相关的信号。 那么为什么说这里就是渴觉中枢呢？最最最重要而直接的证据是从光遗传的实验做出来的。我们利用转基因的离子通道或者泵，可以利用激光对目标脑区的神经活动进行激活或者抑制。我们可以直接发现，当我们激活 SFO 区域的激活性神经呀以后不渴的老鼠也会蹭蹭蹭跑去疯狂喝水，让我们抑制 SFO 的激活性神经呀或者激活 SFO 的抑制性神经呀以后，即使很焦渴两天没喝水的老鼠也会不去喝水。这就直接告诉我们这个区域直接控制了老鼠喝水的行为，相当于直接代表了“渴觉”。 激活 / 抑制渴觉中枢 SFO 可以直接调控老鼠喝水行为，Zimmerman et at., 2017 为啥一喝水立刻不渴？ 那么，渴觉中枢是咋搞到预测性信息呢？这几年有一些工作非常巧妙地解释了一些这个问题：渴觉中枢主要是通过口腔和口腔温度来预测渴觉的下调的。 如果我们下一根电极或者通过钙成像的方式记录渴觉中枢神经呀的活动的话，我们可以发现老鼠喝到水以后，立刻马上甚至第一口刚刚进嘴以后，渴觉中枢的神经活动会有非常立刻明显的下调。这是非常快速的，体内体液容量、渗透压的变化远远慢过这个，所以我们认为这个是主要靠神经信号调控的。 渴觉中枢 SFO 神经活动在刚开始喝水的时候就迅速下降了。Zimmerma et al., 2016 SFO 活动在第一口水时候下降最大, Zimmerma et al., 2016 而且 Zimmerma et al 还发现，如果给不同温度的水，越低温度的这个第一口水对渴觉中枢活动的下调会更快。另外，如果用更直接的方法，也可以直接降低口腔温度，也可以直接下调这个。作为阴性对照，如果直接腹腔注射给够足够补充缺水的生理盐水，那么渴觉中枢神经活动会是缓慢下降的（可能直接对应于容量的增加，脱水程度的减轻）。 喝到水温度越低渴觉中枢活动下降越快,Zimmerma et al., 2016 直接用冷的金属冷却老鼠口腔，可以看到 oral cooling 造成了渴觉中枢 SFO 活动的短期内快速下降，但是被骗了很快又要还回来 - 还是会上升回来的。Zimmerma et al., 2016 不幸的是，如果你强行要骗渴觉中枢得话，它也会反应过来自己被骗了 如果你给渗透压过高（只需要和纯水不需要盐水）的老鼠喝盐水，虽然刚开始第一口可以下降到渴觉中枢，但是这个活动还会很快升高回来。和纯水的话就会有快速持久的活动下降了。 不过虽然说我们知道了为什么口腔温度的感受是可以渴觉中枢预测性活动改变的关键，这其中快速的神经活动到底是怎么产生的，具体的从口腔感受器到渴觉中枢整体活动变化的神经环路，我们还了解很少。其实我个人认为渴觉是非常非常有研究价值和临床意义的。终末期肾病的透析病人每天都在和渴觉奋斗，因为他们不能自己调控容量排出多余的水，所以平常也是严格限制不能随便喝水的，如果我们对渴觉的研究可以更透彻的话，如果可以直接调控减轻他们的渴觉，会是非常有意义的帮助！ References Zimmerman, C. A., Leib, D. E., & Knight, Z. A. (2017). Neural circuits underlying thirst and fluid homeostasis.Nature Reviews Neuroscience,18(8), 459-469. Zimmerman, C. A., Lin, Y. C., Leib, D. E., Guo, L., Huey, E. L., Daly, G. E., ... & Knight, Z. A. (2016). Thirst neurons anticipate the homeostatic consequences of eating and drinking.Nature,537(7622), 680-684.
