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Hirnforschung: Durst-Schalter im Mäusehirn entdeckt

Durstzentrale im Hirn: Anschalter CAMKII in Rot, Ausschalter VGAT in Grün Zur Großansicht
Charles Zuker/ Yuki Oka

Durstzentrale im Hirn: Anschalter CAMKII in Rot, Ausschalter VGAT in Grün

Forscher haben den Schalter für Durst im Gehirn gefunden. Indem sie gezielt Zelltypen stimulierten, schalteten sie das Durstgefühl bei Mäusen beliebig an und wieder aus.

Schon seit Jahren vermuten Wissenschaftler, dass Durst im Gehirn von einer ganz bestimmten Region reguliert wird. Frühere Versuche, dieses Areal elektrisch oder mit Botenstoffen zu stimulieren, lieferten allerdings widersprüchliche Resultate. Jetzt identifizierten Forscher im Gehirn von Mäusen erstmals zwei Zellgruppen, die das Durstgefühl regeln. Über sie konnten die Wissenschaftler gezielt den Durst anregen oder abstellen.

Der Ort, in dem die Forscher die Schaltzentrale für den Durst vermuteten, sitzt im Hypothalamus, der Schaltzentrale für das vegetative Nervensystem. Die Region ist zuständig für den Salz- und Wassergehalt des Körpers und heißt Subfornikalorgan, kurz SFO.

Ein Lichtimpuls für den Durst

Die Forscher um Yoki Oka von der Columbia University in New York identifizierten in diesem Areal zwei Gruppen von Nervenzellen: Die CAMKII-Neuronen (calmodulin-dependant kinase II), die Durst anregen, und die VGAT-Neuronen (vesicular GABA transporter), die das Bedürfnis abstellen. In beide Zelltypen schleusten die Forscher ein lichtempfindliches Protein ein, sodass sie die Zellen mit speziellem Laserlicht an- oder abschalten konnten. Dann testeten sie die Reaktion der Mäuse.

Aktivierten sie die CAMKII-Neuronen, so begannen die Tiere unverzüglich Wasser zu suchen und zu trinken - egal ob sie zuvor schon ausreichend Flüssigkeit aufgenommen hatten oder dehydriert waren. Binnen 15 Minuten nahmen manche Mäuse eine Wassermenge auf, die fast acht Prozent ihres Körpergewichts entsprach. Bei einem Menschen wären dies etliche Liter, berichten die Forscher in derOnline-Ausgabe der Zeitschrift "Nature".

Trinken bis zum Abschalten

"Das Tier läuft fröhlich herum, ohne jegliches Interesse am Trinken", sagt Studienleiter Charles Zuker. "Dann aktiviert man diese Gruppe stimulierender Neuronen, und es läuft schnurstracks zum Wasserrohr. Und die Maus trinkt so lange, wie das Licht an ist."

Wenn die Forscher die Zellen deaktivierten, hörten die Mäuse binnen Sekunden auf zu trinken. Tests mit den VGAT-Zellen brachten genau den umgekehrten Effekt: Schalteten die Forscher diese Zellen an, so konnten sie die Wasseraufnahme der Mäuse um etwa 80 Prozent verringern. "Zusammengenommen zeigen diese Resultate", so Oka, "dass das SFO ein speziell auf Durst ausgerichtetes Hirnsystem ist." Auf die Zufuhr von Futter oder anderen Flüssigkeiten als Wasser wirkten sich die Versuche nicht aus.

khü/dpa

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1. Na schön...
LadyDie 27.01.2015
und für diese Erkenntnis wurden wieder Mäusegehirne zerpflückt. Ich bin begeistert!
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