Den första droppen iskallt vatten efter en körning i den brännande solen kan vara väldigt inbjudande. Ett glas vatten efter att ha fäktat fyra andra är det förmodligen inte.
Dessa olika svar uppstår tack vare hjärnan, som ser till att vi inte dricker för mycket eller för lite vatten - två scenarier som skulle kasta kroppen i farligt territorium.
Men hur vet hjärnan när man ska uppmuntra dig att sluta eller börja dricka?
En ny studie genomfört på möss tyder på att ett mystiskt element i tarmen kan spela en roll genom att förutsäga hur mycket du behöver dricka för att tillfredsställa kroppen. Den meddelar sedan omedelbart hjärnan, som i sin tur bestämmer hur törstig att göra dig, rapporterade en grupp forskare idag (26 mars) i tidskriften Nature.
Törstceller
År 2016 fann en grupp forskare vid University of California, San Francisco (UCSF) att när möss dricker vätskor, uppmanar munnen och halsen att skicka signaler till hjärnan, som stänger av hjärncellerna som dikterar törst. Dessa "törstceller" finns i en region som kallas hypothalamus, som reglerar törst, blodtryck och andra kroppsliga processer, och även i en liten angränsande plats som kallas det subforniska organet.
Munnen och halsen börjar avföra dessa signaler inom några sekunder efter att ha druckit något, även om det vanligtvis tar från cirka 10 minuter till en timme för att vattnet faktiskt kommer in i blodomloppet och cirkuleras till törstiga celler i hela kroppen. Så hjärnan måste få en balans - om den stänger av signalerna för snabbt får du inte tillräckligt med att dricka.
"På något sätt har hjärnan ett sätt att matcha dessa två olika tidsskalor så att du snabbt kan dricka precis rätt mängd vatten för att tillfredsställa din kropps behov", säger studieförfattaren Zachary Knight, docent i fysiologi vid UCSF och en Howard Hughes Medical Institute-utredare.
Hur hjärnan gör det var frågan som forskarnas studie försökte besvara.
Den svårfångade talaren
I den nya studien implanterade Knight och hans team optiska fibrer och linser nära hypotalamus av mushjärnor, vilket gjorde att de kunde titta på och mäta när de törstneuronerna slås på och av.
När de gav mössen saltvatten fann forskarna att törstneuronerna slutade skjuta nästan omedelbart, som förväntat. Men en minut senare slog de neuronerna på igen.
Branden i halsen och munnen signalerar till hjärnan att börja släcka törsten oavsett vätsketyp. Men eftersom salta vätskor kan dehydrera kroppen, kom "på" -signalen troligen från någon annanstans, efter att halsen och munnen stängde törstneuronerna "av."
De fann att färskt vatten också fick neuronerna att sluta skjuta, men saltvatten gjorde det inte. Dessutom, när saltvatteninfuserade möss fick färskt vatten att dricka, stängdes dessa törstneuroner först, som väntat, av - men startade sedan snabbt igen.
Resultaten tyder på att det finns molekyler i tarmen som avkänner saltinnehållet i vätskor och använder det för att förutsäga hur mycket en drink som kommer att hydrera kroppen. Detta system, som bara tycktes fungera när mössen verkligen var uttorkade, skickar denna information till hjärnan inom en enda minut, och törstneuronerna blinkar av och på.
Och natrium är inte den enda föreningen som skulle sätta igång tarmmolekylerna, sa Knight till Live Science. "Allt som skulle förändra blodets osmolaritet upptäcks av detta system." (Osmolaritet avser hur koncentrerad en vätska är.)
Kontrollen av törst
Resultaten, om de bekräftas hos människor, skulle kunna gynna en mängd människor.
Till exempel noterade Knight att vår förmåga att reglera törst minskar med åldern. "Så misslyckas med att förbli ordentligt hydratiserad, och det kan orsaka medicinska problem - särskilt till exempel under tider med intensiv värme," sade han.
Det motsatta kan också vara sant: "En stor andel maratonlöpare tenderar att över-hydrera under ett lopp," sade Charles Bourque, en neurovetenskapsman vid McGill University i Kanada, som inte var en del av studien. "Skälen till detta är inte tydliga, men en försvagning av denna tarm-till-hjärnan signal kan spela en roll."
I vilket fall som helst, studien "väsentligen framsteg vad vi vet om kontrollen av törst," berättade Dr. Bourque till Live Science. Och eftersom resultaten överensstämmer med data som erhållits från hjärnansökningar hos människor, åtminstone en del av resultaten är sannolikt tillämpliga för människor, tillade han.
Även om möss och människor uppenbarligen skiljer sig åt i vissa hjärnstrukturer, är deras hypothalami mycket lik, sa Knight.
Teamet fann också att törstsignalerna reste längs huvudsignalvägen mellan hjärnan och tarmen: vagusnerven. När forskarna skar ut denna nerv i ett senare experiment, törstade nervcellerna inte tillbaka när mössen började dricka.
Även om de inte vet det säkert, tror teamet att signalerna kommer specifikt från tunntarmen, som är den plats som ansluts mest till vagusnerven och är också i den "korrekta" tiden i matsmältningsprocessen för att aktivera de törstnervar en minut eller så efter att ha dricksvatten.
För sitt nästa projekt hoppas teamet ta reda på signalens ursprung.
