Szervezetünk alapvetően az ivással bevitt és a vizelettel leadott folyadék mennyiségén keresztül szabályozza, hogy testünkben mindig megfelelő maradjon a víz mennyisége. Alvás közben azonban nem iszunk, így a kiszáradás elkerülése érdekében éjjelente a minimálisra kell csökkenteni a leadott folyadékmennyiséget. Ha szervezetünk víztartalma túlságosan lecsökken, az idegsejtek egy csoportja arra utasít más neuronokat, hogy a sejtek vízmegtartását elősegítő vazopresszin nevű hormon kerüljön a véráramba. A vazopresszin mennyisége alvás közben ismerten megnő, a jelenség kiváltó okára azonban mindeddig nem derült fény.
Eric Trudel és Charles Bourque feltételezték, hogy a vízmegtartó hormon éjjeli koncentrációnövekedése a szervezet belső biológiai órájának működésével hozható kapcsolatba. Az elmélet igazolásához patkányok agyából vágtak ki vékony szeleteket, amelyek egyaránt tartalmazták a sejtek vízmennyiségét érzékelő, a vazopresszint kiválasztó és a biológiai órát működtető idegsejteket. Ezután ingerelték a víztartalmat figyelő sejteket, és megfigyelték, hogy milyen kommunikáció alakul ki a vazopresszint termelő idegsejtek és az érzékelő idegsejtek között. Később azt is megvizsgálták, hogy a biológiai órát működtető idegsejtek milyen hatással vannak a két iménti sejtcsoport kapcsolatára.
Ha az éjjeli, alvó periódusban nem aktiválták a biológiai óra neuronjait, a vízérzékelő sejtek könnyebben kommunikáltak a vazopresszint kibocsátó sejtekkel. Ha viszont aktív állapotba hozták a biológiai óra sejtjeit, akkor jelentősen csökkent a két előbbi sejtcsoport közti információáramlás. Ez arra utal, hogy az órasejtek a vízháztartás irányítása szempontjából egyfajta kapcsolóként működhetnek: ha aktívak, kevesebb vazopresszin termelődik és nőni fog a vízleadás. Ha viszont inaktívak, az érzékelősejtek a víztároló hormon termelésére utasítják a kiválasztó idegsejteket, így csökkenni fog a szervezet vízleadása - írja a Nature News.
A tanulmány egyetlen hiányossága, hogy patkányok idegsejtjeivel végezték. A patkányok az emberekkel szemben éjszaka aktívak, így nem biztos, hogy idegsejtjeik aktivitásváltozásai megegyeznek az éjjel alvó állatokéval. A vazopresszin koncentrációváltozásai és a biológiai óra idegsejtjeinek aktivitása mindenesetre hasonló a patkányokban és az emberekben, így lehet, hogy az eredmények ránk is ugyanígy érvényesek.
"Elképzelhető, hogy a biológiai óra idegsejtjei nemcsak a szomjúság és a vízleadás, hanem az éhségérzet és az álmosság-ébrenlét ciklusait is hasonló módon, más sejtcsoportok aktivitásán keresztül szabályozzák" - mondta Bourque.
Az új eredményeket a Nature Neuroscience legújabb számában közölték.