¿Cómo nos dice nuestro cerebro que tenemos sed?
Un nuevo estudio mapea los circuitos cerebrales que nos dicen cuándo necesitamos beber agua, así como cuándo hemos tenido suficiente. La investigación descubrió una jerarquía neuronal al estimular y suprimir la necesidad de beber en ratones.
Sentir sed es una sensación con la que todos y cada animal están familiarizados.
Es una experiencia tan común que pocos de nosotros pensamos en ella. Pero a los neurocientíficos les fascina.
En relación con la supervivencia de un organismo, la sed es increíblemente importante. Un animal que no ingiera líquidos cuando los necesita no estará vivo por mucho tiempo.
Sin agua, la mayoría de los procesos dentro del cuerpo se paralizarán y, en los seres humanos, la muerte se producirá en pocos días.
Aunque la idea de que nuestros cerebros pueden detectar los niveles de agua en el cuerpo e impulsar nuestro deseo de beber no es nueva, la neurociencia exacta detrás de ella solo se está desarrollando lentamente.
El estudio más reciente para investigar el mecanismo de la sed fue realizado por Yuki Oka, profesor asistente de biología en Caltech en Pasadena, CA. Los hallazgos fueron publicados esta semana en Naturaleza.
El cerebro sediento
Ya se ha trabajado algo en esta área. Los estudios han demostrado que una estructura en forma de hoja en el prosencéfalo, la lámina terminalis (LT), es importante en la regulación de la sed. El LT consta de tres partes: el organum vasculosum laminae terminalis (OVLT), el órgano subfornical (SFO) y el núcleo preóptico mediano (MnPO).
La mayor parte del cerebro está separada del torrente sanguíneo por la barrera hematoencefálica. Junto con otras funciones, esta membrana protege al cerebro de patógenos, como las bacterias. Pero la OFS y la OVLT son inusuales; no están protegidos por la barrera hematoencefálica y pueden entrar en contacto directo con el torrente sanguíneo.
Esta comunicación directa con la sangre les permite evaluar la concentración de sodio, por lo que la "salinidad" de la sangre es una buena indicación de cuán hidratado está un animal.
Trabajos anteriores ya han demostrado que el LT contiene neuronas excitadoras. Cuando se estimulan en un ratón, provoca un comportamiento de bebida.
En este nuevo estudio, los científicos encontraron que el MnPO es particularmente importante, ya que el núcleo recibe información excitadora del SFO pero no al revés.
Demostraron que cuando las "neuronas excitadoras de MnPO se silencian genéticamente, estimular la SFO u OVLT" ya no produce un comportamiento de bebida en los ratones.
La jerarquía de la sed
Este estudio es el primero en describir la organización jerárquica del LT: el MnPO recopila información del SFO y OVLT y la pasa a otros centros cerebrales para desencadenar la actividad de beber.
Los científicos también han avanzado en cierto modo para responder a otra pregunta relacionada con el comportamiento de beber: ¿cómo sabemos cuándo dejar de beber? El profesor Oka explica el enigma, diciendo: "Cuando estás deshidratado, puedes tragar agua durante varios segundos y te sientes satisfecho".
“Sin embargo”, agrega, “en ese momento la sangre aún no está rehidratada: generalmente demora entre 10 y 15 minutos. Por lo tanto, el SFO y el OVLT no podrían detectar la rehidratación de la sangre poco después de beber. Sin embargo, el cerebro sabe de alguna manera cuándo dejar de beber incluso antes de que el cuerpo esté completamente rehidratado ".
Esto infiere que hay otra señal más rápida que informa al cerebro que deje de beber. Los estudios han demostrado que las neuronas excitadoras en el LT se aquietan cuando un ratón comienza a beber, pero no se sabe exactamente cómo ocurre esto.
El profesor Oka y su equipo demostraron que las neuronas inhibidoras en el MnPO responden a la acción física de beber y suprimen la actividad en las neuronas de la sed de la OFS. Curiosamente, las neuronas inhibidoras solo hacen su trabajo en respuesta a la ingestión de líquidos, y no a la comida.
Creen que esta distinción entre líquidos y sólidos es posible monitoreando el movimiento de la orofaringe, que es la parte de la garganta involucrada en el mecanismo de deglución. Su actividad a la hora de beber es diferente a la de comer.
“Cuando tienes mucha sed y tragas rápidamente líquido, la garganta se mueve de una manera particular que es diferente a comer. Creemos que la población inhibidora está respondiendo a este movimiento de ingestión rápida de agua ".
Vineet Augustine, autor principal del estudio, estudiante de posgrado
Más para aprender
Los hallazgos se suman a nuestra comprensión de la compleja red de interacciones que nos indican cuándo necesitamos beber. Pero, según los autores del estudio, aún queda mucho por aprender.
Como explica el profesor Oka, “Las señales inhibitorias que descubrimos solo están activas durante la acción de beber. Sin embargo, la sensación de saciedad dura mucho más. Esto indica que las neuronas inhibidoras de MnPO no pueden ser la única fuente de saciedad de la sed ".
"Este será el tema de estudio futuro".
Por supuesto, el estudio se llevó a cabo en ratones, pero se pueden encontrar regiones similares en el cerebro humano. Por lo tanto, los investigadores creen que los hallazgos también son aplicables a nosotros.
