Research press release

【神経科学】喉の渇きが癒される過程への脳弓下器官ニューロンの関与

Nature

Neuroscience: How neurons quench thirst in real time

喉の渇きを予測的に制御して体液平衡の異常を先制的に制御するニューロン集団が、マウスの脳の脳弓下器官(SFO)において同定された。この新知見は、今週掲載される論文で報告されるが、急いで食べると喉が渇き、喉の渇きが特に冷たい飲み物によって満たされるように感じる理由を説明する上で役立つ可能性がある。

喉の渇きは、血液量や特定物質の血中濃度の変化に対する安定化反応の1つと考えられており、動物は喉が乾くと水を飲んで体液平衡を維持する。しかし、ほとんどの飲水行動は、血中濃度による制御にしてはあまりにも迅速に制御されているため、恒常性のアンバランスが事前に予測されていると考えられるが、その過程は解明されていない。

今回、Zachary Knightたちは、マウスの喉の渇きが予測的に制御される際に脳弓下器官が予想外の役割を果たしており、それが、この恒常性のアンバランスの事前予測の過程を解明する上で役立つ可能性のあることを報告している。また、Knightたちは、脳弓下器官のニューロンが血液を監視するだけでなく、飲食時に口から伝わるシグナル(食料と水の摂取量と温度に関する情報を含む)によって迅速に調節されていることを明らかにした。このフィードバックは血液の組成情報と統合され、現在進行中の食料と水の摂取による将来的な体液平衡の変化をリアルタイムで「予測」できるようになり、飲水行動が調整されるのだ。

A population of neurons that anticipate thirst and regulate fluid imbalances pre-emptively has been identified in the subfornical organ (SFO) of the brains of mice. The findings, reported in Nature this week, could help to explain why eating rapidly can make us thirsty and cold drinks feel especially thirst-quenching.

Thirst has been viewed as a stabilizing response to changes in blood volume or concentration, which motivates animals to drink in order to maintain fluid balance. However, most drinking behaviour is regulated too rapidly to be controlled by blood composition, and it has remained uncertain how homeostatic imbalances seem to be anticipated before they arise.

Zachary Knight and colleagues report an unexpected role for the SFO in the anticipatory regulation of thirst in mice that may shed light on this puzzle. They show that as well as monitoring the blood, neurons in the SFO are also modulated rapidly during eating and drinking by signals from the mouth that contain information about food and water consumption and temperature. This feedback is combined with blood composition information to allow the real-time ‘prediction’ of how ongoing food and water intake will alter fluid balance in the future, leading to adjustments in drinking behaviour.

doi: 10.1038/nature18950

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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