Биологи из Университета Эссена и Калифорнийского технологического института в Пассадене выяснили, что животные могут определять воду на вкус — от ее воздействия во рту активизируются рецепторы кислого вкуса.
© ColiN00B / Pixabay
Считается, что язык различает пять вкусов — соленый, кислый, сладкий, горький и так называемый умами (например, такой вкус имеет глутамат). С древних времен считалось, что у воды вкуса нет.
Но некоторые недавние исследования нейробиологов показали, что кортекс млекопитающих специфически реагирует на воду. Однако о клеточном и молекулярном механизме этого взаимодействия ученым было почти ничего не известно. Очевидно, что мозг получает сигналы о жажде или ее прекращении из ротовой полости, так как животные и человек прекращают пить задолго до того, как клетки кишечника или крови дадут мозгу сигнал, что организму достаточно воды.
Нейробиологи из США и Германии решили выяснить, какие именно химические реакции происходят во рту при воздействии воды. Для этого они проводили эксперименты на мышах, у которых во вкусовых сосочках последовательно «отключали» вкусовые рецепторные клетки (TRCs), реагирующие на все вкусы, кроме какого-то одного: сладкого, кислого, горького, соленого или умами. Затем рот мышей промывали водой и фиксировали электрические импульсы, идущие от рецепторов и означающие, что они среагировали на раздражитель.
В итоге рецепторы с отключенными клетками, как и ожидалось, не реагировали на вкусы, за которые они «отвечают». Однако ученые выяснили, что рецепторные клетки, ответственные за кислый вкус, отчетливо активизировались при омывании их водой.
Когда затем мышам предлагали пить либо воду, либо чистое безвкусное синтетическое силиконовое масло, грызуны, у которых недоставало «кислых» вкусовых клеток, намного дольше определялись в выборе воды. Вероятно, именно эти клетки помогают отличить воду от других жидкостей, предполагают ученые.
Затем ученые выяснили, поможет ли искусственная активация клеток методом оптогенетики заставить мышь пить воду. Они внедрили в «кислые» вкусовые рецепторы мышей светочувствительные белки, которые заставляют рецепторные клетки активизироваться, когда на них светит лазер. Мышей научили пить воду из специального носика, а затем воду заменили оптическим волокном, которое светило голубым светом на языки мышей.
Когда мыши «пили» синий свет, они действовали так же, как если бы пробовали воду. Некоторые жаждущие мыши лизали синий носик пиалы 2000 раз каждые 10 минут, отмечают ученые.
Грызуны так и не поняли, что вода была просто иллюзией, но продолжали пить долго после того, как мышь, пьющая настоящую воду, остановилась бы. Это означает, что, хотя сигналы от TRCs могут запустить процесс потребления воды, они не сообщают мозгу, что надо прекратить.
Ученые отмечают, что требуются дальнейшие исследования о том, как именно «кислые» вкусовые клетки реагируют на воду и какую роль в этом играет слюна, так как очевидно, что вода, омывая слюну, как-то воздействует на ее pH, что, в свою очередь, воздействует на рецепторы.
Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience
Источник: chrdk.ru
