Nature:趨利避害,聰明的舌頭
日期:2013-02-20 09:53:34
對(duì)于典型西方飲食者而言,高鹽對(duì)于長(zhǎng)期的健康無(wú)疑是有害的。你可能很難相信,人類(lèi)對(duì)于極高濃度的鹽其實(shí)有著與生俱來(lái)的厭惡。
近日來(lái)自哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Charles Zuker博士及同事,揭示了舌頭辨識(shí)高濃度鹽(例如將海水與薯片區(qū)分開(kāi)來(lái))的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)有可能為我們提供一個(gè)跳板,開(kāi)發(fā)出味覺(jué)調(diào)制器,幫助控制高鹽飲食嗜好,減少因攝入過(guò)多鹽而導(dǎo)致的不良影響。這一研究發(fā)表在2月13日的《自然》(Nature)雜志上。
在五種基本味覺(jué)中,咸味覺(jué)是極其獨(dú)特的。哺乳動(dòng)物總是會(huì)被甜味、鮮味吸引,排斥酸味及苦味,而它們對(duì)于鹽的反應(yīng)則則隨濃度發(fā)生顯著變化。
哥倫比亞大學(xué)內(nèi)科及外科醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子生物物理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)系教授Charles Zuker教授說(shuō):“咸味可以觸發(fā)哺乳動(dòng)物兩種相反的行為。哺乳動(dòng)物被低濃度的鹽吸引;在鹽溶液和無(wú)鹽溶液之間,它們會(huì)選擇前者。但它們也會(huì)排斥高濃度的鹽溶液,甚至在它們?nèi)丙}之時(shí)?!?/SPAN>
在過(guò)去的15年里,通過(guò)Zuker博士及其合作者、美國(guó)國(guó)立牙頜顱面研究所的Nicholas Ryba的努力,揭示了舌頭上大量負(fù)責(zé)檢測(cè)甜、酸、苦、鮮味的受體及細(xì)胞。
“但我們并不知道對(duì)高濃度鹽厭惡背后的機(jī)制,”論文的主要作者、Zuker博士實(shí)驗(yàn)室博士后研究人員Yuki Oka說(shuō)。
研究人員原本料想高鹽受體應(yīng)該是定位在只負(fù)責(zé)檢測(cè)高鹽的細(xì)胞中。Ryba說(shuō):“多年來(lái)我們的研究表明,每種味覺(jué)包括甜、苦、酸、鮮和低鹽都是由不同的細(xì)胞介導(dǎo)。因此我們認(rèn)為必定存在不同的高鹽味覺(jué)受體細(xì)胞。然而出乎意料的是,Oka博士發(fā)現(xiàn)高鹽是由我們?cè)疽阎募?xì)胞所介導(dǎo)。”
研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),高鹽濃度激活了從前發(fā)現(xiàn)的苦味和酸味感應(yīng)細(xì)胞。當(dāng)其中一種細(xì)胞類(lèi)型失活,無(wú)法將信號(hào)傳送至大腦時(shí),對(duì)于高鹽溶液的厭惡就會(huì)減輕,但卻不會(huì)消失。當(dāng)兩種細(xì)胞類(lèi)型均失活時(shí),哺乳動(dòng)物會(huì)完全喪失對(duì)高鹽溶液的厭惡,甚至?xí)慌c海水一樣的極咸溶液所吸引。
對(duì)于哺乳動(dòng)物,攝取高濃度的海水會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重脫水、腎衰竭及死亡。Oka說(shuō),動(dòng)物利用兩條厭惡信號(hào)來(lái)保護(hù)自身,確保高鹽總是受到厭惡。
既然所有的鹽信號(hào)都得以確定,Oka博士認(rèn)為利用這一知識(shí),有可能能使低濃度的鹽感覺(jué)更咸,從而減少NaCl攝入。也有可能使KCl的味道變得更具吸引力從而成為鹽的替代品,因?yàn)橄啾?/SPAN>NaCl,KCl的長(zhǎng)期健康影響更小一些。
通過(guò)味覺(jué)細(xì)胞了解大腦的感覺(jué)區(qū)域
盡管這項(xiàng)工作具有明顯的商業(yè)意義,研究人員根本目的并不在于尋找改變我們味覺(jué)的途徑,而是想了解我們感知感官世界的機(jī)制。舌頭對(duì)于高鹽濃度的檢測(cè)如何導(dǎo)致了我們做出決定,放棄某一水源?我們是怎么知道巧克力蛋糕和南瓜派的區(qū)別的?我們的味覺(jué)是如何隨時(shí)間變化的?答案皆在大腦神經(jīng)元放電。
掌握了味覺(jué)受體細(xì)胞,研究人員近期對(duì)接受舌頭味蕾信號(hào)的神經(jīng)元進(jìn)行了大腦成像及繪圖。這一圖譜令人感覺(jué)驚奇。研究人員并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)像舌頭上的味覺(jué)受體細(xì)胞那樣分散分布的神經(jīng)元,而是發(fā)現(xiàn)對(duì)于四種味覺(jué)甜、苦、鮮、咸(酸味尚未定位),大腦有一些分散的熱區(qū)。
最終,他們希望了解這些神經(jīng)元放電產(chǎn)生味覺(jué)的機(jī)制。