从动物冬眠引发对中医阴阳生理基础的思考

文摘   2024-12-19 19:01   天津  


写在前面

太湖的小班学习模式有个好处就是,每位学员的交流都可能碰撞出不一样的思想火花。基础教研室生理小班开班两周,学员之间的分享让我们打开不一样的视角,看看刘老师分享的是什么有意思的事吧!

大家好,我今天给大家分享一个非常有意思的小文章啊。为什么会跟大家分享这个文章呢?吴老师提到了人体活动的基本功能在西医看来就是兴奋与抑制,在整体上表现为中医的“阳”和“阴”。所以呢,我就想通过这个小文章来抛砖引玉,让大家思考中医的“阳”和“阴”和西医讲的兴奋与抑制是怎么对应起来的。




抑制环状血管器官中的神经元可使十三条地松鼠在没有水的情况下生存数月

大家都体验过口渴吧?当身体缺水时,我们会感到一种强烈的需求去喝水,这是哺乳动物的正常生理反应,用来维持身体的健康状态。然而,有一种生活在美国中西部的松鼠——十三条地松鼠,却能在冬天做到不吃不喝,连续休眠6到8个月。科学家们最近终于揭开了它们是如何做到这一点的秘密。
大多数松鼠在冬天会储存食物,待在巢里舒舒服服地过冬。而十三条地松鼠不同,它们会进入一种深度冬眠状态,心率、新陈代谢和体温都显著下降,像熊、土拨鼠等冬眠动物一样。令人惊奇的是,它们在这么长时间内不仅不进食,甚至连喝水的需求都被“关闭”了。



科学家们发现了什么?

科学家研究了这些松鼠的“口渴开关”如何被关闭。通常情况下,当身体缺水时,血液会变浓(血清渗透压升高),我们的身体会感知到这个变化,并通过大脑刺激我们去喝水。而冬眠的十三条地松鼠却不一样,它们的身体通过某种机制抑制了口渴感。研究显示,这种机制与大脑中一个叫“环状血管器官”的部分有关。在冬眠期间,这个区域的神经元活动明显减少,对口渴信号不再敏感。



怎么做到的?

科学家测量了不同状态下松鼠的血液浓度,包括活跃状态、深度冬眠状态以及半睡半醒状态。结果发现,冬眠的松鼠血液浓度较低,避免了因口渴而从冬眠中醒来。更有意思的是,即使强行唤醒它们,它们也不会喝水,除非科学家人为提高它们的血液浓度到非常高的水平。



它们不喝水靠什么维持?

一开始,科学家以为松鼠在冬眠前可能喝了很多水,但事实并非如此。相反,它们通过将钠等电解质和一些化学物质储存在体内(可能是膀胱中),来保持血液的稀释状态。通过这种方式,它们无需摄入水分也能维持身体平衡。另一方面,感知口渴的神经元被抑制了。
更有意思的是,松鼠的口渴机制居然和一个叫“血管紧张素 II”的信号通路没太大关系。通常情况下,血管紧张素 II 是会刺激大脑的“口渴神经元”产生反应的。而在冬眠时,这些神经元虽然还能“听到”血管紧张素 II 的信号,但反应非常弱。研究显示,有些神经元还能对血管紧张素 II 做出反应,说明控制口渴和激素的机制是可以分开的。
另外,科学家们发现,冬眠时“口渴神经元”长期被一种叫 GABA 的抑制信号“压制”住了,可能是因为来自其他大脑区域的抑制太强,导致这些神经元反应不过来。不过,这些猜测还需要更多实验来验证,看看这些神经元的变化是否真是靠这种机制“关机”的。总之,这些研究让我们看到了大脑调节口渴的复杂性,以及它在极端环境中的适应能力。
其实,大脑在冬眠期间并不是所有神经元都被“关掉”了。研究发现,不同的神经群会根据身体的需要,在冬眠和短暂清醒的状态下做出不同的反应。未来,研究这些神经回路是怎么被调整或者保护的,将是非常重要的课题。



为什么重要

这个发现不仅帮助我们了解了动物如何适应极端环境,也可能对人类有所启发。比如,有些疾病(如糖尿病)会影响体液平衡,或者未来的长期太空任务中,如何在水资源有限的情况下保持健康,或许可以从这些松鼠身上找到答案。
简单来说,十三条地松鼠通过调节体内的水分保存机制和关闭“口渴感”的生理信号,成功地度过了一个又一个无水的冬天。这种奇妙的适应方式展现了大自然的智慧,也为科学研究提供了宝贵的线索。



小结

冬天阳气弱了,冬眠动物需要抑制“阴”,以达到低水平的平衡。于是他们把血液中的溶质储存起来,同时减少血容量,相当于减少属于“阴”的部分,以达到阴阳平衡。我们在了解了冬眠的哺乳动物的生理以后,能否更好地理解打坐入定的生理基础呢?打坐入定心率降低,代谢水平降低,相应的血容量降低,那血液里的溶质到哪里去了呢?古代高僧和道士古代高僧和道士火化以后有“舍利子”,其化学成分是钙、磷、硅及少量鋁、镁、钾、钠、铁等元素,会不会就是血液里的溶质呢?打坐入定时的神经回路是如何被切换的?



敏忞老师简历

刘敏忞,本科:厦门大学生命科学院,生物学专业;毕业后在厦门疾控中心检验科微生物部门工作过两年,参与过SARS病毒分型测序工作。博士:美国佛蒙特大学微生物与分子遗传学专业,博士论文主要是癌症DNA损伤与修复方向。博士后师从美国科学院院士Peter Jones ,研究癌症的表观遗传机制,并在Nature,PNAS,Cancer Research,Genome Research等等国际知名杂志上发表论文二十多篇。近年来参与癌症的表观遗传组学研究,通过生物信息大数据的采集和分析,研究不同癌症的表观遗传学标靶,为开发癌症的表观遗传药物和免疫疗法的联合应用提供理论依据。现在是美国密歇根州的范安德研究所的高级研究员。
班长:刘老师是高级研究员,接触到很多前沿科技,很多有意思的研究发现经常分享到小班里给同学,上次在认识生命3班多次分享受到同学们的喜爱,这次在生理43班又开启分享模式。想加入小班学习模式的同学欢迎加入,欢迎大家在评论区评论。
基础教研室三门课程:中医生理学、中医病理学、中医免疫学,每门课程都很有意思。

三款秒杀可到一路健康APP和吴门医述APP购买哦~


另有:今晚19:30吴门英才好课第4场!


更多精彩内容

请下载吴门医述APP&众妙之门APP


太湖之家
太湖之家
 最新文章