La soif commence-t-elle dans la bouche ou dans les intestins?

La soif commence-t-elle dans la bouche ou dans les intestins?
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Peu de choses sont plus rafraîchissantes que de savourer une boisson fraîche après une journée passée sous le chaud soleil d’été. Mais boire un verre ne désaltère pas toujours la soif. L'eau de mer, par exemple, peut sembler attrayante pour une personne coincée au milieu de l'océan, mais en prendre une gorgée ne fera qu'aggraver la déshydratation.

Les scientifiques ont maintenant découvert que chez les rongeurs, les signaux de la gorge et des intestins contrôlent la sensation de soif. Selon une étude réalisée par un neuroscientifique du California Institute of Technology et ses collègues du California Institute of Technology, publiés le 29 mai dans cette étude, ces voies distinctes peuvent expliquer pourquoi la consommation d’une boisson est généralement rafraîchissante mais ne suffit pas toujours à satisfaire sa soif.

L’année dernière, l’équipe d’Oka a déclaré que le simple fait d’avoir avalé avait activé un circuit dans la lamina terminalis, une région située à l’avant du cerveau, qui a finalement conduit à la suppression de l’activité des neurones responsables de la sensation de soif. Cette voie cervico-cérébrale, que les chercheurs ont identifiée chez la souris, s’est activée quelle que soit la consommation de l’animal (eau, solution saline et huile) produisant des effets similaires. Mais le fait que toutes ces substances puissent inhiber les neurones de «soif» du cerveau indique qu’il manque quelque chose. Après tout, si un liquide pouvait satisfaire la soif d’un animal, il ne consommerait peut-être pas assez d’eau pour rester hydraté.

Selon Oka, des études comportementales effectuées sur des animaux depuis des décennies suggèrent l'existence d'un mécanisme supplémentaire dans l'intestin, signalant la présence d'eau dans le cerveau. Ainsi, lors de leur dernière enquête, l’équipe d’Oka a entrepris de cartographier les circuits cérébraux responsables de la réception de ces signaux. En injectant des fluides directement dans les intestins de souris, les chercheurs ont découvert que pour que les rongeurs se sentent complètement hydratés, ce second circuit à base d'intestin devait être activé. Sans ces signaux gastro-intestinaux – qui, contrairement à ceux de la gorge, réagissaient de manière sélective à la présence d’eau – les neurones «assoiffés» du cerveau se sont rapidement reconstitués, poussant les animaux à boire davantage.

La gorge envoie au cerveau un signal immédiat mais temporaire désaltérant lorsqu'un animal commence à avaler. À ce stade, le corps ignore ce qu’il consomme et vous «ne voulez pas vous tromper et continuer à boire quelque chose de déshydratant», explique Oka. Le deuxième signal en provenance du tube digestif agit alors comme un «mécanisme de vérification» qui garantit que les freins ne freinent pas la soif si le corps consommé est réellement de l’eau.

Dans une autre étude, publiée plus tôt cette année dans, un professeur agrégé de physiologie de l’Université de Californie à San Francisco et ses collègues ont également rapporté que l'intestin a détecté la teneur en eau d'un liquide ingéré et a envoyé un signal qui a supprimé la soif dans le cerveau. «C’est plutôt cool que deux groupes distincts parviennent à la même conclusion à peu près au même moment», déclare un neuroscientifique de l’Université McGill, qui n’a participé à aucune de ces recherches.

Au cours des dernières années, une poignée de laboratoires ont identifié deux histoires parallèles expliquant la neurobiologie de la soif et de la faim. Alors que ces processus sont médiés par des populations distinctes de cellules dans le cerveau, «la logique est très similaire dans les deux systèmes», dit Knight. Après avoir bu et mangé, le cerveau reçoit un signal très rapide de la gorge ou de la bouche qu'il utilise pour estimer la quantité d'ingestion d'un animal ou ce qu'elle va ingérer. Puis, après quelques minutes, le tube digestif signale un signal plus lent qui confirme la consommation (en cas de faim, de calories et en cas de soif, d’eau).

L’équipe d’Oka souhaitait également savoir si les signaux buccal et gastro-intestinal étaient tous deux valorisants, motivant la motivation sous-jacente à boire. Pour le savoir, les chercheurs ont mesuré les niveaux de dopamine, un neurotransmetteur impliqué dans la génération de sentiments de plaisir, dans le cerveau des rongeurs. Cela a révélé que bien que le fait de boire de l'eau et de la solution saline ait entraîné une libération de dopamine, les perfusions intestinales de ces liquides n'avaient aucun effet. De plus, les souris privées d’eau étaient disposées à appuyer sur un levier pour recevoir un jet d’eau dans la bouche, mais pas directement dans l’estomac. "Si les animaux aiment quelque chose, ils travailleraient pour cela", déclare Vineet Augustine, co-auteur de l'étude, une étudiante diplômée du laboratoire d'Oka. Cette découverte, ajoute-t-il, "montre clairement que (l'eau dans les intestins) n'est pas enrichissante même si elle est rassasieuse".

Fait intéressant, d’autres groupes ont constaté que, contrairement à l’eau, les nutriments présents dans le tractus gastro-intestinal le sont. , neuroscientifique à la faculté de médecine Icahn du mont Sinaï, a déclaré que ce résultat n’était pas surprenant, car les travaux de son laboratoire ont montré que la présence d’eau dans l’intestin n’influait pas sur les comportements de la même manière que les nutriments. Une des raisons de cette différence, selon De Araujo, pourrait être que les concentrations en eau doivent être étroitement contrôlées, tandis que l’énergie excédentaire provenant des aliments peut être stockée pour une utilisation ultérieure. De plus, contrairement à l’eau, un animal peut consommer une grande diversité de nutriments – et les travaux de De Araujo et d’autres ont montré que les animaux peuvent développer, indépendamment du goût, un ensemble de préférences en matière de saveur qui dépendent du contenu calorique du produit. intestin.

Mais ces différences soulèvent des questions intéressantes. Pour sa part, De Araujo se demande ce qui se passe lorsque les nutriments sont consommés sous forme liquide. "Si vous avez vraiment soif et que vous achetez une canette de Coca-Cola pour étancher votre soif, vous mettez beaucoup de sucre dans les intestins en même temps", dit-il. "(This) peut en quelque sorte mélanger les deux lecteurs et former des récompenses ambiguës."

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer pourquoi les nutriments dans l'intestin sont valorisants, alors que l'eau ne l'est pas. Une autre incertitude est de savoir comment, exactement, les signaux voyagent de la gorge ou des intestins vers le cerveau. Le groupe de Knight a commencé à aborder ce sujet dans son récent article en démontrant que le nerf vague, un faisceau de fibres reliant le tronc cérébral aux principaux organes du corps, était impliqué dans le processus. Cependant, des questions restent en suspens sur le type d'informations envoyées et sur le fait que d'autres signaux, tels que les hormones, jouent également un rôle.

Bien que la plupart de ces études aient été menées sur des rongeurs, les chercheurs pensent que des circuits similaires existent chez l'homme. Il existe certaines preuves de cette idée, par exemple chez les personnes qui ont identifié une activité dans la lamina terminalis en réponse à la soif. En outre, selon Knight, on pense que les zones cérébrales à l'étude sont hautement conservées du point de vue de l'évolution, car elles sont impliquées dans les comportements de base nécessaires à la survie.

Un examen plus approfondi de ces circuits pourrait aider les scientifiques à comprendre ce qui se passe quand ils tournent mal. Par exemple, les personnes âgées ont tendance à avoir moins soif, ce qui peut les rendre vulnérables à la déshydratation. Par ailleurs, certaines personnes sont atteintes de polydipsie, une maladie qui provoque une soif excessive et insupportable. Cette recherche pourrait également faire la lumière sur les mécanismes qui sous-tendent beaucoup de nos comportements. «Des motivations de base telles que la faim et la soif sont la raison pour laquelle nous faisons beaucoup de choses que nous faisons», dit Knight. "Donc, comprendre comment ils sont réglementés donne un aperçu de l'origine de nos propres motivations."

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