Wie das Hirn nach Salz und Wasser ruft
Schon das Schlucken stillt den ersten Durst – und der salzige Geschmack das Verlangen nach Salz.
Wir dürsten nach Wasser, und wir verlangen nach Salz, Natriumchlorid.
Was dessen Wirkung und Geschmack ausmacht, sind die Natriumionen (Na+),
auf ihre Konzentration im Körper kommt es an – und darauf, dass diese
nicht überall gleich ist. Außerhalb der Zellen ist mehr Na+ als in den
Zellen, wo dafür mehr K+ (Kalium) ist, dieses Gefälle ist lebenswichtig,
Pumpen in den Zellmembranen sind ständig damit beschäftigt, es
aufrechtzuerhalten. Die Nieren kümmern sich indessen darum, dass der
Natriumgehalt im Blut nicht zu groß und nicht zu klein ist.
Doch das Hirn muss mithelfen, das Verlangen steuern. Um es zu stillen, reicht fürs Erste der salzige Geschmack auf der Zunge. Das beschreiben Neurologen um Yuki Oka am California Institute of Technology in Nature (27. 3.): Sie fanden im Hirnstamm von Mäusen eine kleine Population von Neuronen, die für die Regelung des Verlangens nach Salz eine zentrale Rolle spielen. Wurden diese Neuronen mit Licht stimuliert, dann leckten die Mäuse an einem Salzkristall, obwohl sie genug Natrium im Körper hatten. Und sobald sie das Salz auf der Zunge hatten, ging die Aktivität dieser Neuronen zurück. Eine Salzinfusion direkt in den Magen bewirkte das nicht.
Je kälter, umso besser gegen Durst
Auch der Durst nach Wasser erfährt offenbar eine erste Stillung, wenn das Getränk die Lippen benetzt, und eine zweite, wenn es geschluckt wird. Dabei registrieren die zuständigen Sensoren, wie viel Volumen geschluckt wird, und sie reagieren umso stärker, je kälter das Getränk ist, das ist wohl der Grund, warum die Werbung gern eisige Bilder zeigt. Diese Effekte konnte Christoph Zimmerman, Physiologe an der University of California in San Francisco, schon 2016 nachweisen. Offen blieb die Frage: Woher weiß das Hirn, wie sehr ein Getränk wirklich den Durst löscht? Salzwasser tut das letztlich nicht, auch wenn es noch so kühl ist.
Zu salzig, bleib durstig!
So ließen Zimmerman und Kollegen in einer neuen Arbeit (Nature, 27. 3.) ihre Labormäuse salziges Wasser trinken, während sie die für den Durst zuständigen Neuronen im Hypothalamus, dem zentralen Physiologie-Kontrollzentrum im Hirn, beobachteten. Tatsächlich ging deren Aktivität beim Trinken sofort zurück, stieg dann aber gleich wieder, wie wenn ein anderer Sensor gemeldet hätte: zu salzig, bleib durstig!
Um zu testen, ob solche Signale aus dem Magen kommen, leiteten die Forscher die Flüssigkeit direkt in die Mägen der durstigen Mäuse. Und dort kam es sehr wohl darauf an, wie salzig das Wasser war. Salzwasser senkte die Aktivität der Durstneuronen im Hirn nicht. Offenbar können Signale, die von Lippen und Kehle eingelangt sind, durch spätere Signale aus dem Magen – oder dem Zwölffingerdarm – revidiert und korrigiert werden. Wenn das aufgenommene Wasser sich als zu salzig erweist, springen die Durstneuronen sozusagen wieder an.
Mit optogenetischen Methoden – bei diesen werden Neuronen mit Licht aktiviert – konnten die kalifornischen Forscher auch ein Set von Neuronen aufspüren, die all diese Signale integrieren – und dazu noch Information über den Salzgehalt im Blut.
Doch das Hirn muss mithelfen, das Verlangen steuern. Um es zu stillen, reicht fürs Erste der salzige Geschmack auf der Zunge. Das beschreiben Neurologen um Yuki Oka am California Institute of Technology in Nature (27. 3.): Sie fanden im Hirnstamm von Mäusen eine kleine Population von Neuronen, die für die Regelung des Verlangens nach Salz eine zentrale Rolle spielen. Wurden diese Neuronen mit Licht stimuliert, dann leckten die Mäuse an einem Salzkristall, obwohl sie genug Natrium im Körper hatten. Und sobald sie das Salz auf der Zunge hatten, ging die Aktivität dieser Neuronen zurück. Eine Salzinfusion direkt in den Magen bewirkte das nicht.
Je kälter, umso besser gegen Durst
Auch der Durst nach Wasser erfährt offenbar eine erste Stillung, wenn das Getränk die Lippen benetzt, und eine zweite, wenn es geschluckt wird. Dabei registrieren die zuständigen Sensoren, wie viel Volumen geschluckt wird, und sie reagieren umso stärker, je kälter das Getränk ist, das ist wohl der Grund, warum die Werbung gern eisige Bilder zeigt. Diese Effekte konnte Christoph Zimmerman, Physiologe an der University of California in San Francisco, schon 2016 nachweisen. Offen blieb die Frage: Woher weiß das Hirn, wie sehr ein Getränk wirklich den Durst löscht? Salzwasser tut das letztlich nicht, auch wenn es noch so kühl ist.
Zu salzig, bleib durstig!
So ließen Zimmerman und Kollegen in einer neuen Arbeit (Nature, 27. 3.) ihre Labormäuse salziges Wasser trinken, während sie die für den Durst zuständigen Neuronen im Hypothalamus, dem zentralen Physiologie-Kontrollzentrum im Hirn, beobachteten. Tatsächlich ging deren Aktivität beim Trinken sofort zurück, stieg dann aber gleich wieder, wie wenn ein anderer Sensor gemeldet hätte: zu salzig, bleib durstig!
Um zu testen, ob solche Signale aus dem Magen kommen, leiteten die Forscher die Flüssigkeit direkt in die Mägen der durstigen Mäuse. Und dort kam es sehr wohl darauf an, wie salzig das Wasser war. Salzwasser senkte die Aktivität der Durstneuronen im Hirn nicht. Offenbar können Signale, die von Lippen und Kehle eingelangt sind, durch spätere Signale aus dem Magen – oder dem Zwölffingerdarm – revidiert und korrigiert werden. Wenn das aufgenommene Wasser sich als zu salzig erweist, springen die Durstneuronen sozusagen wieder an.
Mit optogenetischen Methoden – bei diesen werden Neuronen mit Licht aktiviert – konnten die kalifornischen Forscher auch ein Set von Neuronen aufspüren, die all diese Signale integrieren – und dazu noch Information über den Salzgehalt im Blut.
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