Science：揭示數千個神經元在口渴-解渴周期中變得活躍

本文系生物谷原創編譯，歡迎分享，轉載須授權

在一項新的研究中，來自美國斯坦福大學和霍華德休斯醫學研究所的研究人員利用一種新工具記錄了小鼠大腦中因口渴和解渴引起的數千個神經元激活。相關研究結果於2019年4月4日在線發表在Science期刊上，論文標題為「Thirst regulates motivated behavior through modulation of brainwide neural population dynamics」。在這篇論文中，他們描述了他們在口渴-解渴周期中對小鼠大腦的研究以及他們獲得的發現。

圖片來自CC0 Public Domain。

口渴是嚴肅的事情---如果沒有攝入水，人體就不能堅持很久。由於這是一項非常重要的活動，這些研究人員通過這項新的研究，猜測大腦的許多部分可能通過產生口渴的感覺和對液體的攝入作出反應來觸發對水的渴望。為了確定是否確實如此，他們使用一種新工具來研究經歷口渴-解渴周期（thirst and quenching cycle）的小鼠。

這種新設備被稱為Neuropixel探頭，它允許人們一次性記錄數千個神經元的神經活動---它們都沿著這種設備的一個非常細的可以微創方式直接插入大腦中的軸。通過使用這種新工具，這些研究人員能夠記錄23881個神經元在87次實驗中放電，覆蓋了21隻小鼠的34個大腦區域。

這些研究人員設定的目標是記錄在口渴-解渴周期中大腦不同部位的神經元放電，這是更多地了解大腦在這樣一個關鍵過程中如何發揮作用的研究工作的一部分。他們能夠通過監測鈉水平和血液滲透壓來檢測小鼠的口渴，而且他們也指出，大腦也使用穹窿下器官（subfornical organ）上的細胞進行這樣的監測。當鈉水平和血液滲透壓較低時，這些細胞向大腦的其他部分發送信號以便觸發口渴感。

這項研究中使用的小鼠已接受過訓練而能夠對指示水存在的氣味線索作出反應，而且它們經教導後通過舔舔噴嘴就可獲得水。它們還被放置在一個在大腦研究期間讓它們的頭部保持不動的裝置中。

這些研究人員報道所有大腦區域的大部分在經歷口渴時以及因口渴而飲水時都會被激活。他們也能夠識別神經元放電中的模式，這取決於口渴-解渴周期的哪個部分正在進行以及小鼠的口渴程度。他們通過重複先前的實驗得出結論：可通過刺激在小鼠真地口渴時通常活躍的神經元來迫使它感到口渴和飲水。

原始出處：

W.E. Allen el al., "Thirst regulates motivated behavior through modulation of brainwide neural population dynamics," Science (2019), doi:10.1126/science.aav3932.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！