การค้นพบบทบาทใหม่ของสมองน้อยในการควบคุมความกระหายน้ำ

สมองน้อยซึ่งมักเรียกกันว่า "สมองน้อย" ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยมาหลายศตวรรษ เนื่องด้วยโครงสร้างเฉพาะและความซับซ้อนของเซลล์ โดยเป็นหนึ่งในบริเวณที่เก่าแก่ที่สุดของสมองในแง่ของวิวัฒนาการ ตามธรรมเนียมแล้ว สมองน้อยจะถือเป็นเพียงศูนย์ควบคุมการเคลื่อนไหวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าสมองน้อยมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว เช่น การรับรู้ อารมณ์ ความจำ การทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ ความอิ่ม และการรับประทานอาหาร

จากการศึกษาในหนูที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Neuroscience เมื่อไม่นานนี้ นักวิจัยจาก University Hospitals (UH) สถาบัน Harrington Discovery ที่ UH และมหาวิทยาลัย Case Western Reserve พบว่าสมองน้อยยังควบคุมความกระหายน้ำ ซึ่งเป็นหน้าที่สำคัญที่จำเป็นต่อการอยู่รอด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานพบว่าฮอร์โมนแอสโพรซินแพร่กระจายจากส่วนรอบนอกเข้าไปในสมองและกระตุ้นเซลล์เพอร์กินเจในสมองน้อย ส่งผลให้มีความอยากที่จะออกไปหาน้ำและดื่มน้ำมากขึ้น

“แอสโพรซิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ห้องแล็บของเราค้นพบในปี 2559 เป็นที่ทราบกันว่าสามารถกระตุ้นการรับประทานอาหารและรักษาน้ำหนักตัวได้ด้วยการกระตุ้นเซลล์ประสาทสำคัญที่ทำหน้าที่ ‘หิว’ ในส่วนหนึ่งของสมองที่เรียกว่าไฮโปทาลามัส และออกฤทธิ์โดยการจับกับโปรตีนบนพื้นผิวของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ‘ตัวรับ’” ดร. อตุล โชปรา ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว

ดร. Atul Chopra เป็นนักวิจัยที่สถาบัน UH Harrington Discovery และผู้อำนวยการร่วมของ Harrington Rare Disease Program นักพันธุศาสตร์การแพทย์ประจำที่ UH และรองศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ พันธุศาสตร์ และจีโนมิกส์ที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย Case Western Reserve

ฮอร์โมนนี้ต้องการตัวรับเพื่อให้เกิดการออกฤทธิ์ และในกรณีของความสามารถของแอสโพรซินในการควบคุมความอยากอาหารและน้ำหนักตัว ตัวรับดังกล่าวก็คือ Ptprd นอกจากไฮโปทาลามัสแล้ว ทีมวิจัยยังพบว่าฮอร์โมนนี้ยังแสดงออกอย่างมากในซีรีเบลลัม แม้ว่าจะไม่ทราบความสำคัญในการทำงานของฮอร์โมนนี้ก็ตาม

“ในตอนแรก เราสันนิษฐานว่าการทำงานของแอสโพรซินในสมองน้อยจะประสานการรับประทานอาหารกับไฮโปทาลามัส ซึ่งกลายเป็นว่าไม่ถูกต้อง ความก้าวหน้าเกิดขึ้นเมื่อ Ila Mishra ซึ่งเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องแล็บและปัจจุบันเป็นหัวหน้าห้องแล็บของเธอเองที่มหาวิทยาลัยเคนตักกี้ ค้นพบว่าหนูที่สมองน้อยไม่ไวต่อแอสโพรซินจะมีปริมาณน้ำที่ลดลง เป้าหมายสูงสุดของเราคือการวัดปริมาณอาหารที่รับประทาน ไม่ใช่ปริมาณน้ำที่รับประทาน ซึ่งเป็นอุบัติเหตุที่น่ายินดี”

หนูเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นกิจกรรมของเซลล์เพอร์กินเจที่ลดลงพร้อมกับอาการกระหายน้ำน้อยลง (hypodipsia) การกินอาหาร การประสานงานการเคลื่อนไหว และการเรียนรู้ไม่ได้รับผลกระทบ ในทางกลับกัน หนูที่กำจัดความไวต่อแอสโพรซินจากไฮโปทาลามัสออกไปนั้น แสดงให้เห็นว่าการกินอาหารลดลง โดยไม่มีผลต่อความกระหายน้ำ

“ผลการศึกษาของเราไม่เพียงเผยให้เห็นหน้าที่ใหม่ของเซลล์เพอร์กินเจในสมองน้อยในการปรับความกระหายน้ำเท่านั้น แต่ยังเผยให้เห็นการควบคุมอิสระจากบทบาทที่ได้รับการยอมรับแล้วในการประสานงานการเคลื่อนไหวและการเรียนรู้ด้วย” ดร. โชปรากล่าวเสริม “เป็นเรื่องน่าสนใจที่หลังจากการวิจัยทางประสาทชีววิทยาเป็นเวลาหนึ่งศตวรรษหรือมากกว่านั้น เรายังคงค้นพบหน้าที่ใหม่ที่สำคัญของส่วนต่างๆ ของสมองที่เชื่อกันมานานว่าเข้าใจกันดีแล้ว ความสำคัญที่กว้างขึ้นของการค้นพบนี้คือศักยภาพในการจัดการกับความผิดปกติของการกระหายน้ำ เช่น อาการกระหายน้ำมากเกินไป อาการกระหายน้ำน้อย และอาการกระหายน้ำมาก ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีการรักษา”