撰文｜clefable

审校｜黄雨佳

淌若你在万籁俱寂的更阑醒来，不一定是因为失眠或者疾病，还可能是因为躯壳关于喝水或者排尿的渴慕过于横暴。睡眠很热切，不外督察躯壳平素的水轮回可能更热切。

东说念主类在动物界中是一种比较破钞水的生物，一天大略需要1.5～3升水，而3天不喝水就可能严重脱水。比拟之下，一些动物在用水上果真作念到了极简，比如生活在北好意思洲西部干旱地区的更格卢鼠（Kangaroo rats，也可以称为袋鼠鼠），它们演化出了完全毋庸饮水的本事。它们唯独的水分起头是植物种子，并通过减少水分从皮肤、呼吸系统流成仇浓缩尿液，作念到了身膂力行地爱戴每一滴水。

还有一些动物一年中有半年完全不需要饮水，致使根柢也不需要进食。你应该还是猜到，它们是一些会蛰伏的动物。这其中并不包括一些因蛰伏而出名的动物，举例熊、蛇和仓鼠等，它们在蛰伏时齐会有须臾醒来的时候，它们可能会外出找水源。蛙类的皮肤就能吸水，因此蛰伏时可以通过皮肤从湿润的环境中采纳水分。

科学家对这些蛰伏和可以睡眠的动物（举例水熊虫）有着全齐的羡慕心，因为它们杀青这种“超本事”的要津，很有可能成为明天东说念主类天外旅行的生物指南。不外，这些扣问的经过却充满鬈曲。好意思国耶鲁大学医学院的神经科学家

埃琳娜·O.格拉乔娃（Elena O. Gracheva）等东说念主暗意，在探索了100多年后，扣问东说念主员仍然不知说念那些蛰伏几个月内不饮水的动物为何能存活。不外，如今跟着扣问时候的越过，这个未解之谜行将破解。

看成这些扣问者中的一员，格拉乔娃和共事扣问的是一种蛰伏半年但无需喝水的动物——十三纹地松鼠（Ictidomys tridecemlineatus）。走时的是，她们赢得了可以的答复。只是昨年一年，她们就发了3篇论文，其中一篇发表在《科学》（Science）上。这些扣问恶果加上她们数年前的发现，很猛进度上破解了这个执续了100多年的谜团。

蛰伏前喝水，再喝是半年后

十三纹地松鼠（后文简称“地松鼠”）生活在北好意思洲的草原和牧场，一年蛰伏6～8个月的时刻。每年的夏末齐是食品很丰富的时候，因此它们在这时会囤积厚厚的一层脂肪和无数食品。到10月时，它们就会驱动参加“待机”气象了，扫数这个词身子瑟缩成毛茸茸的一团。

值得一提的是，地松鼠蛰伏时并非一直在睡，而是会在两种气象之间轮回，也便是麻痹期（torpor）和间歇性叫醒期（interbout arousal）。在麻痹期，它们的体温会下落到接近环境温度，经常为5°C～7°C。它们的蜕故孳新率会大幅裁汰，躯壳险些完全静止，呼吸和心率也会显耀减缓——从每分钟100次独揽奏凯降到节略每5分钟一次。这种近乎一丢丢活的气象，会执续2～3周。

随机是贯通到再睡下去命就没了，它们会须臾醒来活跃一会，但一般不会寥落24小时。这个时期便是间歇性叫醒，它们的体温会复原至37°C，但仍然只在洞穴行动，不会出去寻找水源。

关于地松鼠等动物来说，蛰伏是一种渡过资源匮乏期的有用计策，但这需要付出一定的代价。它们在麻痹期会参加冷缺血气象（cold ischemia），代谢参加失衡气象，一部分血液会存储进脾脏，剩下的血液流速会变缓，只优先供应到环节器官（如大脑和腹黑）。因此，非环节的器官就会因为血液供应减少而冉冉出现毁伤。

2011年，在一项发表于《移植》（Transplantation）的扣问中，好意思国科罗拉多大学的扣问者发现了松鼠在麻痹期出现的肾脏毁伤，会在间歇性叫醒期会复原。在间歇性叫醒期，这些器官会再次被血流充分灌输。这个经过则可能导致器官和肌肉出现氧化应激和毁伤。为了幸免这种情况，松鼠会增强躯壳的抗氧化本事，并通过血液灌输让细胞复原行动、缔造毁伤，再通过浓缩尿液等将集中的代谢废料排出。

在这一步之后，它们又会再次参加麻痹气象，并在差未几半年内执续这个轮回。但是，它们便是一直莫得喝水。

躯壳额外渴，但脑子没嗅觉

格拉乔娃和共事发现，地松鼠在蛰伏时其实会处于严重的缺水气象，但它们便是不喝水，致使不进食——这真的很奇怪。

平素情况下，为了督察体液均衡，险些扫数哺乳动物口渴了齐会去找水喝。在东说念主体内，缺水会导致血液浸透压升高，血容量减少或血压下落。这种改动会奏凯刺激肾脏开释醛固酮，保钠去钾和采纳水分。

与此同期，肾脏也会向血液中开释血管孔殷素II。这种激素会跟着血液达到大脑，并被穹窿下器（SFO）和终板血管器（OVLT）感知到。SFO和OVLT分散是位于大脑第三脑室的前壁的2个富含血管的神经组织。它们位于血脑樊篱外侧，因此能更奢睿地感知体液的变化。

在这之后，SFO和OVLT就会将体液失衡的信号传递到下丘脑。尔后者会开释抗利尿激素，触发口渴感和饮水步履。

格拉乔娃和共事充分扣问地松鼠在蛰伏时的神经机制后，发现它们体内血管孔殷素II和醛固酮浓度在蛰伏时间分散增多了一倍和2倍——这恰是缺水的特征。但很潦草的是，它们的大脑却莫得产生口渴感，这亦然地松鼠可以一直不喝水的原因。

这种矛盾的源流在于，蛰伏时间，地松鼠大脑中庸饮水有关的神经通路发生了变化，其中变化最显着的恰是SFO和OVLT。在间歇性叫醒时，这些区域的口渴神经元会反映激素的变化，但神经元举座活性很低，且由于对GABA（一种扼制性神经递质）的敏锐性增强，相应的神经行动受到显着扼制。

也便是说，这些神经元天然不停受到信号刺激，但险些无法将信号传递给下丘脑。这就像地松鼠的躯壳一直在敲一扇门，喊着“我快渴死了，救救我”，但这扇门似乎一直齐莫得有任何反映。

不外，这扇门对血管孔殷素II和醛固酮的反应会有一些互异。格拉乔娃和共事发现，间歇性叫醒期的地松鼠并不会喝纯水，但会对0.5 M NaCl溶液有横暴食欲。看来醛固酮的信号起效了，但是血管孔殷素II仍然被“拒之门外”。

饥饿只是一种嗅觉

近期，格拉乔娃和共事将这些发现发表在了《科学》杂志上。在论文的环节处，他们回来说念：扣问揭示了在演化上保守的脑区有一些环节的本事，它们规矩哺乳动物的体液均衡，让它们能在莫得水的情况下恒久糊口。

而在另一项于昨年7月发表于《天然·通信》（Nature Communications）的扣问中，该团队发现下丘脑亦然有这么环节本事的脑区，它能进攻地松鼠在蛰伏时间进食。鄙人丘脑的一个热切核团——弓状核中，存在促进食欲的神经元。扣问东说念主员发现，地松鼠蛰伏时甲状腺激素会裁汰，这种激素会让弓状核中的神经元对促进食欲的胃饥饿素和瘦素的敏锐性显着裁汰。这导致在间歇性叫醒期，地松鼠对饮食的意思意思沧海一粟。

终于，在漫长的蛰伏之后，地松鼠会在初春（3月或4月初）走出洞穴。迎接它们的是拂过地面暖和的风，万物复苏的天下，还有充沛的食品和雨水。它不再饥饿，不会口渴。咱们曾觉得它看到的天下，或者它眼里的一世中，似乎唯有好意思好的春节和夏日。但当前，咱们已贯通它经验的秋季和冬季其实无比深奥和“昏黑”开yun体育网，是一种果真真谛上的向死而生。