Aktivace skupiny buněk v mozku nadělá z myší žíznivky

30.01. 07:07 | Autor: Radek John

Laboratorní myš patří k nejprostudovanějším tvorům ve známém vesmíru (ilustrační foto).

Biologové objevili dvě skupiny neuronů, které fungují jako vypínač touhy napít se. Když je zapnutá jedna z nich, máme neutišitelnou žízeň. Když je zapnutá druhá, voda nám nejede, ačkoliv jsme se předtím dlouho nenapili.

Představte si, že byste měli na jeden zátah vypít šest a tři čtvrtě litru vody. Zhruba tolik odpovídá u člověka, který váží osmdesát čtyři kilogramů, osmi procentům tělesné hmotnosti. Zdá se vám to hodně? Myši z laboratoře v Institutu Howarda Hughese v marylandské obci Chevy Chase to - pochopitelně v procentech, nikoliv v absolutním množství - zvládly měly totiž upravené mozky. Skupina výzkumníků vedená Yukim Okou přidala k buňkám takzvaného subfornikálního orgánu v jejich mozcích protein, který reagoval na ultrafialové světlo. Když vědci na myši posvítili, buňky se spustily.

Biologové zkoumají na myších kde co (ilustrační foto). Hlodavci, kteří se dosud jen tak klidně poflakovali v teráriu, dostali najednou strašlivou žízeň a začali hltat vodu, jako už nikdy neměl přijít zítřek.

Když vědci pomocí světla aktivovali jinou skupinu buněk ve stejném orgánu, snížila se spotřeba vody asi o osmdesát procent. Ani v jednom případě to nemělo souvislost s množstvím vody, které myši vypily, než experiment začal. Všechny detaily zveřejnili výzkumníci v časopise Nature.

Oddělený mozek

Formix (neplést s dezertem podobného názvu, Termixem) je poměrně velký svazek nervových vláken ve spodní části mozku. Pravděpodobně má funkci přenosového kabelu, nebo spíš telefonní ústředny. Co však přesně dělá, zatím pořád není jisté. Ví se jen, že při jeho poškození mají pacienti problémky s některými typy paměti. Subformikální orgán je - jak název napovídá - skupina nervových buněk umístěná pod formixem.

Na rozdíl od většiny mozku má přímé spojení s cévním systémem. Tkáň mozku a míchy je totiž od krevního oběhu většinou oddělená takzvanou hematoencefalitickou bariérou. Je to rozhraní, které tvoří výstelkové buňky uvnitř vlásečnic a cév.

Bariéra volně propouští jen úzkou skupinu chemikálií - například vodu, plyny typu kyslíku a molekuly rozpustné v tucích. Ostatní látky musí tělo mezi oběma prostředími transportovat, většinou s vynaložením energie.

Chemické váhy

Chovat myši je snadné (ilustrační foto). Obě skupiny buněk, které Oka a spol. zkoumali, tak mají kontakt přímo s tělními tekutinami a mohou aspoň v principu mít informace, jaké jsou koncentrace látek v nich rozpuštěných, například solí nebo glukózy. Neurony, které mají na starosti vyvolávání pocitu žízně, se pravděpodobně aktivují, když se koncentrace zvyšuje. Neurony, jež žízeň tlumí, se naopak zapínají, pokud se koncentrace snižují. Jejich protikladná činnost vyústí v rovnováhu.

Subformikální orgán není nijak zvlášť složitý, ale může spustit poměrně složité chování. Jeho vlivem začne myším voda připadat velice lákavá a začnou se po ní shánět. Toho už se ale účastní spousta dalších oblastí mozku.

Vědci z Hughesova institutu se dosud zabývali většinou chutí a tím, jak souvisí s regulací důležitých látek v lidském těle. I když popsali způsob působení subformikálního orgánu jen u laboratorních myší, je nepravděpodobné, že by v lidském mozku plnil odlišnou úlohu.

Foto: ludoviq / Fotolia, iStockphoto, MPI for Evolutionary Biology

Autor: Radek John