Cell子刊｜大腦如何辨別水和飲料？日本科學家揭示后腦神經元介導水辨別與攝取的神經機制

你有沒有過口干舌燥時，拿起水杯一飲而盡，身體瞬間感知到 “這是水，能解渴” 的體驗？

可如果是飲料，哪怕是同樣解渴的，感覺就是不一樣。我們的舌頭沒有分辨水的味覺受體，那大腦是怎么知道這是水的？這個看似簡單的問題，困擾了科學家很多年。

2026年3月24日，京都大學Kengo Nomura團隊在《Current Biology》上發表的研究《Hindbrain neurons that underlie water discrimination and consumption 》，第一次給出了答案：

后腦臂旁核腰部區域的催產素受體神經元（wPBNOxtr）是介導水識別與攝取的核心神經群，該神經元僅被水性液體激活，其活動是維持飲水行為、區分水與非水液體的必要條件。同時揭示了該神經元向丘腦、島葉皮層的投射參與水的感官感知，為解析機體水平衡調控的神經機制提供了全新核心靶點。

喝水的瞬間，后腦亮了

研究者先讓小鼠口渴，然后給水喝。通過全腦FOS映射看哪些腦區被激活，結果發現臂旁核腰部區域（wPBN）的腦區亮了起來。用在體內窺鏡鈣成像實時記錄，發現wPBN里的神經元在舔水時被激活，而且只對水有反應，溫度、黏度都不影響這個激活效應。

因此， wPBN 是大腦感知飲水的關鍵區域。

敲除wPBN 神經元，小鼠就不喝水了

通過AAV 介導的神經元消融發現，敲除 wPBN 神經元會顯著減少小鼠飲水量，對攝食無影響；

利用光遺傳學抑制技術，在小鼠舔水時抑制 wPBN 神經元，小鼠會立即停止飲水，證明該區域神經元的活動直接支撐持續飲水行為，而非飲水動機。

鑒定出 wPBNOxtr為水特異性響應神經元

通過RNA 原位雜交和鈣成像發現， wPBN 存在催產素受體（Oxtr）神經元，該神經元 80% 為水特異性響應型，且與已知水響應神經元無重疊；光遺傳學抑制wPBNOxtr會讓小鼠停止飲水，卻不引發厭惡反應、不影響攝食，明確wPBNOxtr只負責水攝取的調控作用。

它怎么區分水和其他液體？

研究者將目光聚焦wPBN腦區的鄰居——臂旁核背外側區（dlPBN）催產素受體神經元。用化學遺傳學操控，發現抑制wPBNOxtr → 飲水減少，抑制dlPBNOxtr → 飲水增加；兩個腦區功能相反。

液體辨別任務測試發現，抑制wPBNOxtr → 小鼠分不清水和硅油，抑制dlPBNOxtr → 不影響辨別。而且wPBNOxtr神經元向丘腦和島葉皮層投射，這兩個腦區負責感官感知。

因此，wPBNOxtr與 dlPBNOxtr功能拮抗，且介導水識別。

總結全文

該研究首次發現后腦臂旁核腰部區域的催產素受體神經元（wPBNOxtr）是調控水識別與攝取的核心神經群體，該神經元被水性液體特異性激活，其活動是小鼠維持飲水行為、區分水與非水液體的必要條件；

同時發現該神經元與臂旁核背外側區的催產素受體神經元（dlPBNOxtr）呈功能拮抗，且通過向丘腦、島葉皮層的投射參與水的感官感知，填補了大腦介導水感知與攝取的神經機制空白。

小編寄語：

水，無色無味。但你的大腦，能在水入口的瞬間判斷出這就是水。這個能力，我們每天都在用，卻從沒想過它有多神奇。

京都大學Kengo Nomura團隊的這項研究，第一次把這個神奇變成了科學。他們找到了后腦只對水有反應的wPBNOxtr神經元，水入口，它們亮起來；其他液體入口，它們沒反應。更精妙的是，它們旁邊還有一群功能相反的神經元。一正一反，讓你既能準確識別水，又不會喝過頭。

這就是生命億萬年進化出來的精確調控。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.02.058

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