身体主要通过平衡因口渴而饮水与因产生尿液而排水来调节水含量。人们在睡觉时不会喝水,所以身体必须使水分流失最小化来保持充足的水分。科学家知道低含水量会激活一组被称为渗透感觉(osmosensory)神经元的细胞,它们能指示另一组神经元以释放抗利尿激素到血液中。在睡眠期间抗利尿激素水平增加;同时,生物钟神经元变得更加安静。
特鲁德尔和布尔克检验了这个想法,即更低的生物钟神经元活动可能允许渗透感觉神经元更容易激活抗利尿激素释放神经元,这将意味着在睡眠期间人体会保存更多的水并产生更少的尿液。
为了检验这个想法,他们将小白鼠的大脑分离成薄片,这些薄片仍然包含未受损伤的完整的感觉神经元、抗利尿激素释放神经元和生物钟神经元。即使当这些薄片从大脑里取出后,生物钟神经元仍然能够继续记录时间。
然后这两名研究者对感觉神经元施加刺激,并记录抗利尿激素释放神经元中的任何电活动来检测这两组细胞间的沟通。此后,研究者转而考察使用这种方法后生物钟神经元的效应。当他们未对处于昼夜周期中睡眠时期的生物钟细胞进行激活时,感觉细胞更容易与抗利尿激素释放细胞沟通。相反,当他们激活(睡眠时期的)生物钟细胞时,这种沟通明显下降。
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