Учёные выяснили, почему суслики во время спячки не обращают внимания на жажду.

Чтобы адаптироваться к неблагоприятным условиям, многие млекопитающие, грызуны и некоторые приматы впадают в зимнюю спячку. Этот адаптивный механизм замедляет обмен веществ и другие жизненные процессы в организме. Большинство млекопитающих периодически пробуждаются, чтобы восстановить водный баланс, в то время как тринадцатиполосные суслики (Ictidomys tridecemlineatus) зимуют в своих норах, игнорируя жажду. Ученые до сих пор не понимали, как им это удается.

Теперь исследовательская группа под руководством Мадлен Джанкинс (Madeleine S. Junkins) обнаружила, что ответ заключается в структурах мозга, отвечающих за регулирование баланса жидкости и электролитов, в частности в циркумвентрикулярных органах мозга — структурах, расположенных по краям третьего желудочка, которые обеспечивают связь между центральной нервной и кровеносной системами.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, указывают на наличие уникального механизма в головном мозге животных, который блокирует передачу сигналов жажды в области, отвечающие за ее восприятие.

Ранее исследователи выяснили, что во время спячки уровень ионов в крови сусликов поддерживается на уровне, близком к показателям бодрствующих грызунов, что позволяет организму сохранять воду и перемещать запасы ионов в те части тела, где они не попадают в кровоток.

Поскольку главной загадкой была способность тринадцатиполосных сусликов игнорировать жажду, команда изучила нейронную активность, экспрессию белков в мозге и реакцию нейронов на гормоны, вызывающие жажду. Суслики отказывались от предложенной воды сразу после выхода из спячки (или во время коротких периодов бодрствования) и не проявляли интереса к жидкости. Однако при повторном предложении они все же согласились выпить.

Результаты исследования показали, что участки мозга, отвечающие за баланс жидкости и электролитов в организме (и производство гормонов), оставались такими же активными во время спячки, как и у бодрствующих грызунов. Более того, некоторые гормоны действовали как антидиуретики, способствуя удержанию воды в организме.

Тем не менее, активность нейронов в исследуемых областях значительно снижалась. Это указывает на то, что сигналы о жажде не доходили до соответствующих областей мозга, несмотря на гормональные и физические признаки обезвоживания. Полностью раскрыть природу этого механизма ученые пока не смогли и намерены продолжить исследования.

Авторы научной работы подчеркнули, что полученные результаты имеют важное значение для более глубокого понимания физиологии спячки у животных. Дальнейшее изучение способности контролировать жажду и баланс жидкости у этих грызунов может быть полезно при разработке новых методов лечения заболеваний, связанных с водным обменом у людей, а также для улучшения исходов при длительных хирургических операциях.

Понимание того, как млекопитающие переживают спячку при пониженной температуре тела (у тринадцатиполосных сусликов она может опускаться до нескольких градусов выше нуля), также может оказаться полезным в разработке технологий, необходимых для гибернации человека во время длительных космических полетов. Полученные результаты значительно расширяют понимание того, как мозг контролирует жизненно важные функции, необходимые для выживания в экстремальных условиях.