《自然》雜志新聞（NatureNews）安德魯·貝內特·赫爾曼（AndrewBennett Hellman）

生物鐘是控制身體水分流失的荷爾蒙調節(jié)開關。

大腦細胞使動物在睡覺期間保持水分，而不覺口渴。

研究顯示，身體內部的生物鐘幫助調節(jié)一種水分儲存荷爾蒙，因此人晚上一般不會感到口渴或者頻繁上廁所。

2月28日發(fā)表在《自然神經(jīng)科學》雜志（Nature Neuroscience）上的一篇論文中，加拿大蒙特利爾麥吉爾大學健康中心研究所（Research Institute of the McGill University Health Centre）的神經(jīng)生理學家埃里克·特魯?shù)聽枺‥ric Trudel）和查爾斯·布爾克（Charles Bourque）提出了一種機制，通過這種機制身體的晝夜系統(tǒng)（circadiansystem），或者說內部生物鐘能夠控制水分的調節(jié)。通過允許感知水含量的細胞去激活能夠釋放抗利尿激素（vasopressin）的細胞，抗利尿激素是一種指示身體進行儲水的荷爾蒙，晝夜系統(tǒng)就能使身體在睡覺時儲存水分（而不覺口渴）。

“多年來我們已經(jīng)知道，當你在睡覺時抗利尿激素的水平會升高。但是沒有人知道這是如何發(fā)生的。而這個研究團隊提出了一種關于其如何發(fā)生的非常具體的生理機制，”神經(jīng)科學家克里斯托弗·科爾韋爾（Christopher Colwell）說，他在加州大學洛杉磯分校（UCLA）大衛(wèi)·格芬醫(yī)學院（DavidGeffen School of Medicine）從事睡眠與晝夜節(jié)律的研究。

身體主要通過平衡因口渴而飲水與因產生尿液而排水來調節(jié)水含量。人們在睡覺時不會喝水，所以身體必須使水分流失最小化來保持充足的水分。科學家知道低含水量會激活一組被稱為滲透感覺（osmosensory）神經(jīng)元的細胞，它們能指示另一組神經(jīng)元以釋放抗利尿激素到血液中。在睡眠期間抗利尿激素水平增加；同時，生物鐘神經(jīng)元變得更加安靜。

特魯?shù)聽柡筒紶柨藱z驗了這個想法，即更低的生物鐘神經(jīng)元活動可能允許滲透感覺神經(jīng)元更容易激活抗利尿激素釋放神經(jīng)元，這將意味著在睡眠期間人體會保存更多的水并產生更少的尿液。

為了檢驗這個想法，他們將小白鼠的大腦分離成薄片，這些薄片仍然包含未受損傷的完整的感覺神經(jīng)元、抗利尿激素釋放神經(jīng)元和生物鐘神經(jīng)元。即使當這些薄片從大腦里取出后，生物鐘神經(jīng)元仍然能夠繼續(xù)記錄時間。

然后這兩名研究者對感覺神經(jīng)元施加刺激，并記錄抗利尿激素釋放神經(jīng)元中的任何電活動來檢測這兩組細胞間的溝通。此后，研究者轉而考察使用這種方法后生物鐘神經(jīng)元的效應。當他們未對處于晝夜周期中“睡眠”時期的生物鐘細胞進行激活時，感覺細胞更容易與抗利尿激素釋放細胞溝通。相反，當他們激活（睡眠時期的）生物鐘細胞時，這種溝通明顯下降。

這些結果指出了生物鐘細胞作為身體水分控制開關的功能。當它們的活動很強時，它們阻止感覺細胞指示分泌細胞（secretory cell）去釋放抗利尿激素。相反，當生物鐘細胞激活水平比較弱時，感覺細胞能夠更容易地指示分泌細胞釋放抗利尿激素，以保證身體在睡眠時保持足夠的蓄水量。

科爾韋爾指出這項研究是在小白鼠上進行的，而老鼠恰恰是夜間活動動物。雖然老鼠和人類體內的抗利尿激素釋放周期和生物鐘神經(jīng)元活動都很相似，但是動物夜間睡眠期間是否都發(fā)生了相同的機制這個問題仍需回答。

“我們只是顯示了這一個生物反饋回路的結論，但是可能生物鐘神經(jīng)元也以同樣的方式調節(jié)其他的反饋回路，這仍需繼續(xù)研究，”布爾克說。他預測未來的研究將可能揭示是否相同的機制也調節(jié)了饑餓、嗜睡以及與晝夜節(jié)律相關的其他生理問題。