Почуття спраги активує нервові клітини більш ніж у трьох десятках мозкових зон.
Вважається, що за почуття спраги в мозку відповідають гіпоталамус і субфорнікальний орган. Цей орган - особливе місце, де бар'єр між мізків і кров'ю особливо проникний. Як відомо, мозок захищений від крові гематоенцефалічним бар'єром (ГЕБ), який дуже ретельно фільтрує те, що може пройти в нервову тканину. Але, повторимо, в деяких місцях ГЕБ проникаємо сильніше, ніж зазвичай, щоб мозок міг зчитувати склад крові - адже через кров можна зрозуміти, що потрібно тілу.
Субфорнікальний орган реагує на зміни рівня різних іонів у крові - якщо їх концентрація підвищиться, він разом з гіпоталамусом створить почуття спраги. Гіпоталамус збирає й інші сигнали, які свідчать про те, що води в організмі замало (наприклад, сигнали від рецепторів кров'яного тиску). Але субфорнікальний орган вважається особливо значущим для почуття спраги - якщо його штучно простимулювати, піддослідні тварини, які щойно напилися, почнуть хотіти води знову, хоча ніякого сенсу в цьому не буде.
Дослідники зі Стенфорда вирішили з'ясувати, як саме субфорнікальний орган стимулює спрагу - тобто в які нейронні ланцюги і в які зони мозку він посилає сигнали. Кард Дайссерот (Karl Deisseroth), про який ми вже якось згадували у зв'язку з соціальною мережею мозку, і його колеги використовували новітній пристрій для зчитування електричної активності нервових клітин. Пристрій під назвою Neuropixels являє собою найтонший стрижень товщиною в одну десяту міліметра і посаджений майже тисячею «рецепторів», що передають спіймані нервові імпульси в реєструючий апарат. Цей стрижень можна вводити прямо в живий мозок - ніякої шкоди він не завдає, і тварина поводиться так само, як завжди.
Піддослідних мишей вчили розрізняти два запахи: один запах повідомляв про те, що вода зараз з'явиться в спеціальній поїлці, інший - що води чекати не варто. Активність нейронів записували, поки миша відчувала спрагу і поки вона пила - до тих пір, поки не напивалася вдосталь. У статті в Science йдеться, що всього вдалося зареєструвати активність 23 881 нейрона в 34 зонах мозку.
Всі ці нервові клітини можна було розбити на три групи: активність одних залежала від фізіологічного стану - тобто чи хотіла миша пити або вже напилася; активність інших залежала від того, який сигнал надійшов ззовні (чи варто чекати воду або не варто); нарешті, активність третіх різнилася залежно від того, що конкретно робить тварина - лакає воду чи ні. Важливо підкреслити, що в кожній з 34 зон були нейрони всіх трьох типів. А стимулюючи штучно субфорнікальний орган, можна було побачити не тільки як напилася миша знову починає лаяти воду, але і зареєструвати відповідну активність нейронів в різних куточках мозку.
Як пише портал The Scientist, автори роботи самі здивувалися тому, що навіть така проста справа, як спрага, відгукується в стількох мозкових ділянках. Звичайно, тут мова не тільки про почуття спраги, тут ще й потрібно прийняти рішення шукати джерело води, і придивитися до сигналів ззовні, які можуть розповісти про те, де шукати воду, і зробити якісь рухи... Але все одно - 34 зони мозку виглядають дивно. І навряд чи жага в цьому сенсі представляє щось унікальне.
Очевидно, інші завдання, якими займається наш мозок, теж виходять за межі окремих мозкових департаментів, які, здається, тільки для певних завдань і призначені. Втім, колективна робота всередині мозку - давно вже не новина; для прикладу можна навести позаторішню роботу співробітників Вищої школи економіки, які виявили, що розуміти сенс слів допомагають неязикові зони мозку.