Почему мы испытываем жажду? На первый взгляд, ответ очевиден: мы выпили слишком мало воды, и наше тело посылает нам неприятные сигналы вроде сухости во рту и навязчивого желания попить. Но группа учёных из Стэнфордского университета (Stanford University) решила исследовать этот вопрос подробнее и обнаружила группу нейронов, ответственных за возникновение жажды. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Авторы исследования хотели понять природу мотивации. Они проводили опыты на грызунах и, как и многие нейробиологи, стимулировали животных с помощью воды. «Подавляющее большинство экспериментов, в ходе которых животных учат что-то делать, проводят следующим образом: сначала подопытных ограничивают в воде, а затем дают её как вознаграждение», — рассказывает член научной группы Лицюнь Ло (Liqun Luo). Если вы заставите мышь испытывать сильную жажду, вы можете получить от неё необходимые действия, «пообещав» глоток жидкости. Проблема в том, что такой подход работает недолго. Если мышь выпивает достаточно воды, она перестаёт испытывать жажду, и капля влаги мотивирует её не так сильно.
Чтобы понять, почему это происходит, исследователи вывели линию генетически модифицированных мышей. Для этого они использовали технику TRAP2, разработанную членом научной группы Лаурой ДеНардо (Laura DeNardo). TRAP2 позволила исследователям «пометить» нейроны, которые активируются в ответ на определённый стимул. Затем учёные модифицировали эти нейроны таким образом, чтобы «включать» и «выключать» их, используя свет и оптоволокно. Этот «переключатель» позволил бы исследователям управлять интенсивностью жажды у животных — разумеется, лишь в том случае, если они пометили нужные нейроны.
Эксперименты показали, что нейробиологи не ошиблись. Учёные заставили мышь выпить ещё, когда она получила достаточно жидкости и научились управлять частотой подходов к поилке, просто стимулируя нервные клетки. Исследователям даже удалось натренировать грызуна нажимать на рычаг, не получая воды — таким образом животное пыталось выключить «нейроны жажды».
Результаты описанных, а также некоторых других экспериментов позволили авторам предположить, что животные пьют воду, чтобы «не чувствовать себя так плохо». То есть, дело не в поиске вознаграждения, а в преодолении неприятных ощущений. «Сходные механизмы могут присутствовать и в других естественных или патологических влечениях, таких, как половое поведение или зависимость от наркотиков», — добавил Уильям Аллен (William Allen), один из авторов исследования.