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Physiologie: Durstschalter im Gehirn

Woher der Durst rührt, haben nun Wissenschaftler um Yuki Oka von der Columbia University (US-Bundesstaat New York) zumindest bei Mäusen aufgeklärt. Im Gehirn der Tiere wiesen sie zwei verschiedene Untergruppen von Nervenzellen nach, die das Verlangen nach Wasser steuern.

Die Forscher schleusten ein Genkonstrukt in eine bestimmte Hirnregion der Nager ein, in das so genannte Subfornikalorgan, das an der Steuerung des Wasser- und Salzhaushalts im Körper mitwirkt. Infolge des genetischen Eingriffs ließen sich die Nervenzellen in dieser Region gezielt mit Laserlicht stimulieren. Aktivierten die Forscher eine bestimmte Untergruppe der dortigen Zellen, die so genannten CAMKII-positiven Neuronen, begannen die Mäuse augenblicklich zu trinken – selbst wenn sie zuvor ausreichend Flüssigkeit bekommen hatten. Bei anhaltender Laserstimulation tranken die Tiere immer weiter und nahmen dabei bis zu acht Prozent ihres Körpergewichts an Wasser zu sich. Stimulierten Oka und seine Kollegen hingegen eine andere Zellgruppe im Subfornikalorgan der Tiere, die VGAT-positiven Neuronen, stellten die Nager schlagartig das Trinken ein – sogar wenn sie unmittelbar vorher noch durstig gewesen waren.

Schon lange vermuten Wissenschaftler den Sitz des Durstempfindens im Subfornikalorgan, doch die elektrische Erregung dieser Hirnregion in Tierversuchen erbrachte bislang widersprüchliche Ergebnisse. Die neuen Ergebnisse von Oka und seinem Team können diese Diskrepanz erklären: Stimuliert man das Subfornikalorgan zu unspezifisch, aktiviert man dort mehrere Neuronenuntergruppen gleichzeitig, was zu kaum vorhersagbaren Verhaltensänderungen bei den Tieren führt.

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