مفتاح العطش في دماغ الفأرة

 في دراسة جديدة، استخدم علماء الليزر لتنشيط مجموعة من الخلايا العصبية في دماغ فئران. وباستهداف مجموعات محددة من الخلايا العصبية، تمكن العلماء من جعل هذه الحيوانات تشرب، مع أنها لا تشعر بالعطش أو تتوقف عن الشرب مع أنها عطشة.

قد يساعد فهم كيفية تسبب الدماغ بالشعور بالعطش العلماء في تحديد مواضع الخلل في اضطرابات تجعل الناس يكثرون أو يقللون من الشرب، وفق الباحثين.

يذكر يوكي أوكا، عالم أعصاب يعمل راهناً في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وباحث شارك في الدراسة التي نُشرت في مجلة Nature: {أثار العطش كثيراً من الاهتمام لأنه وظيفة أساسية في الكائنات الحية كافة}.

قبل الدراسة، عرف العلماء مناطق الدماغ التي تنشط بسبب الجفاف والارتواء. {لكنهم كانوا يجهلون أياً منها تتحكم في العطش}، حسبما يخبر أوكا مجلة Live Science.

تسليط الضوء

في الدراسة الجديدة، استخدم أوكا وفريق من الباحثين من جامعة كولومبيا تقنية تُدعى علم البصريات الوراثي بغية تحديد أصل إشارات العطش في أدمغة فئران. حقن الباحثون أدمغة الفئران بفيروس يجعل بعض الخلايا حساساً تجاه ضوء الليزر. وعندما سلط العلماء الليزر على الخلايا، جعلتها هذه الخطوة ترسل إشارات عصبية أو توقفها.

استهدف الفريق الخلايا العصبية في بنية تُدعى العضو تحت القبو (subfornical organ) الذي يدرك العلماء أنه ينشط عندما تعاني الفأرة الجفاف. يقول أوكا إن {العضو تحت القبو يشكل جهاز استشعار في الدماغ}. بالإضافة إلى ذلك، اختار الباحثون هذه المنطقة لأنها تقع خارج حاجز الدم في الدماغ، وهو غشاء بالغ الدقة يبقي الدم منفصلاً عن سائر السوائل المحيطة بالدماغ والنخاع الشوكي. فسهل عليهم هذا الأمر حقن الفيروس في الخلايا العصبية بغية جعلها حساسة للضوء.

استخدمت دراسات سابقة صدمات كهربائية بسيطة لتنشيط هذه المنطقة. ولكن من المستحيل مع هذه الطريقة تحديد الخلايا العصبية الفردية المرتبطة بالعطش.

لا يُروى

باستخدام علم البصريات الوراثي، حدد أوكا وزملاؤه مجموعتين مميزتين من الخلايا المرتبطة بالعطش. عندما سلَّط العلماء الليزر على مجموعة من الخلايا، شربت الفئران بنهم، مع أنها لم تكن تشعر بالعطش. استهلكت الفئران 8% من وزنها من الماء، أي ما يعادل شرب إنسان وزنه 82 كيلوغراماً 5.7 ليترات من الماء في 15 دقيقة، وفق أوكا. وعندما سلَّط الباحثون الضوء على المجموعة الأخرى من الخلايا العصبية، توقفت الفئران التي كانت تشعر بالعطش عن الشرب.

نجحت إشارة الليزر في دفع الفئران إلى شرب الماء فحسب، لا الزيت أو سوائل أخرى، حسبما يوضح الباحثون. علاوة على ذلك، أضافوا أن تحفيز العطش لم يكن له أي تأثير في الجوع أو الرغبة في تناول الملح.

لا يعلم العلماء ما إذا شعرت الفئران بالعطش حقاً عندما سلطوا الليزر على أدمغتها، إلا أن سلوكها يشير إلى أنها كانت كذلك، وفق أوكا.

علينا أن ننتظر لنرى ما إذا كانت المناطق التي تتحكم في الشرب والعطش لدى الفئران تسيطر على السلوك عينه لدى البشر. وقد تستخدم الدراسات التالية التصوير بالرنين المغناطيسي لمسح دماغ البشر وتحديد أي مناطق تتحكَّم في العطش، حسبما يتوقع أوكا.