Quella prima goccia di acqua ghiacciata dopo una corsa sotto il sole bollente può essere deliziosamente invitante. Un bicchiere d'acqua dopo averne buttato giù altri quattro, tuttavia, probabilmente non lo è.
Quelle risposte varie si verificano grazie al cervello, che assicura che non beviamo troppa o troppa poca acqua - due scenari che potrebbero gettare il corpo in un territorio pericoloso.
Ma come fa il cervello a sapere quando incoraggiarti a smettere o iniziare a bere?
Un nuovo studio condotto sui topi suggerisce che un elemento misterioso nell'intestino può svolgere un ruolo predicendo quanto è necessario bere per soddisfare il corpo. Quindi avvisa prontamente il cervello, che, a sua volta, decide quanto assetato di farti, un gruppo di ricercatori ha riferito oggi (26 marzo) sulla rivista Nature.
Sete di cellule
Nel 2016, un gruppo di ricercatori dell'Università della California, San Francisco (UCSF) ha scoperto che quando i topi bevono liquidi, spinge la bocca e la gola a inviare segnali al cervello, che spegne le cellule cerebrali che determinano la sete. Queste "cellule della sete" si trovano in una regione chiamata ipotalamo, che regola la sete, la pressione sanguigna e altri processi corporei, e anche in un piccolo punto vicino chiamato l'organo subfornico.
La bocca e la gola iniziano a emettere questi segnali in pochi secondi dopo aver bevuto qualcosa, anche se in genere ci vogliono da circa 10 minuti a un'ora affinché quell'acqua entri effettivamente nel flusso sanguigno e venga fatta circolare nelle cellule assetate in tutto il corpo. Quindi il cervello deve trovare un equilibrio: se disattiva i segnali troppo velocemente, non avrai abbastanza da bere.
"In qualche modo, il cervello ha un modo per abbinare queste due diverse scale temporali in modo da poter bere molto rapidamente la giusta quantità di acqua per soddisfare le esigenze del tuo corpo", ha detto l'autore dello studio Zachary Knight, professore associato di fisiologia presso l'UCSF e un Howard Ricercatore dell'Hughes Medical Institute.
Come il cervello fa così è stata la domanda alla quale lo studio dei ricercatori ha cercato di rispondere.
Il chiacchierone sfuggente
Nel nuovo studio, Knight e il suo team hanno impiantato fibre ottiche e lenti vicino all'ipotalamo dei cervelli di topo, che ha permesso loro di osservare e misurare quando quei neuroni assetati si accendevano e si spegnevano.
Quando hanno dato ai topi acqua salata, gli scienziati hanno scoperto che i neuroni della sete smettevano di sparare quasi immediatamente, come previsto. Ma un minuto dopo, quei neuroni si riaccesero.
Il fuoco della gola e della bocca segnala al cervello di iniziare a placare la sete, indipendentemente dal tipo di liquido. Ma poiché i liquidi salati possono disidratare il corpo, il segnale "on" probabilmente proviene da qualche altra parte, dopo che la gola e la bocca hanno spento i neuroni della sete.
Scoprirono che anche l'acqua dolce faceva fermare i neuroni, ma l'acqua salata no. Inoltre, quando ai topi infusi con acqua salata veniva data da bere acqua fresca, quei neuroni assetati prima, come previsto, si spegnevano, ma poi si riaccendevano rapidamente.
I risultati suggeriscono che ci sono molecole nell'intestino che rilevano il contenuto di sale nei liquidi e lo usano per prevedere quanto una bevanda idraterà il corpo. Questo sistema, che sembrava funzionare solo quando i topi erano veramente disidratati, invia queste informazioni al cervello in un solo minuto e i neuroni della sete brillano e si accendono e si spengono.
E il sodio non è l'unico composto che scatena le molecole intestinali, ha detto Knight a Live Science. "Tutto ciò che cambierebbe l'osmolarità del sangue viene rilevato da questo sistema." (L'osmolarità si riferisce a quanto è concentrato un liquido.)
Il controllo della sete
I risultati, se confermati nell'uomo, potrebbero essere utili a una vasta gamma di persone.
Ad esempio, Knight ha notato che la nostra capacità di regolare la sete diminuisce con l'età. "Quindi non riesci a rimanere adeguatamente idratato, e ciò può causare problemi di salute, specialmente, ad esempio, durante i periodi di caldo intenso", ha detto.
È vero anche il contrario: "Gran parte dei maratoneti tende a sovraidratarsi durante una gara", ha affermato Charles Bourque, neuroscienziato della McGill University in Canada, che non faceva parte dello studio. "Le ragioni di ciò non sono chiare, ma un indebolimento di questo segnale dall'intestino al cervello potrebbe svolgere un ruolo".
In ogni caso, lo studio "fa avanzare in modo significativo ciò che sappiamo sul controllo della sete", ha detto il dott. Bourque a Live Science. E poiché i risultati sono coerenti con i dati ottenuti dalle scansioni del cervello negli esseri umani, almeno alcuni dei risultati sono probabilmente applicabili agli esseri umani, ha aggiunto.
Sebbene i topi e gli umani ovviamente differiscano in alcune strutture cerebrali, i loro ipotalami sono molto simili, ha detto Knight.
Il team ha anche scoperto che i segnali della sete hanno viaggiato lungo la strada principale del segnale tra il cervello e l'intestino: il nervo vago. Quando i ricercatori hanno tagliato questo nervo in un esperimento successivo, i neuroni della sete non si sono riaccesi quando i topi hanno iniziato a bere.
Anche se non lo sanno con certezza, il team pensa che i segnali provengano specificamente dall'intestino tenue, che è il punto che si collega più fortemente al nervo vago ed è anche nel "corretto" periodo nel processo digestivo per attivare quei nervi assetati circa un minuto dopo aver bevuto acqua.
Per il loro prossimo progetto, il team spera di capire l'origine del segnale.
