味觉的形成—“味觉地图”的说法是错误的?

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学习感悟:每一个味蕾中都含有感受五种味觉(甜、酸、苦、咸、鲜)的感受器。顺便一提,过去人们曾错误地认为五种感受器在舌头表面的分布有差别,描绘出了所谓“味觉地图”。真实情况是,舌头不同区域均可以感受各种味觉,即使存在差异也很微弱,具体差异分布也不像“味觉地图”所画的那么简单。
一、“味觉地图”的说法是错误的
“味觉地图”的说法流传了几十年,长盛不衰。其实,分辨各种味觉的细胞存在于每一个味蕾内,而味蕾在舌头表面和口腔内都有分布,也就是说,舌头上有味蕾的区域都能对所有味觉进行灵敏的分辨,传言中的“味觉地图”其实并不存在。这条教科书级的流言其实来自学者对文章的谬译。
1901年,一位德国科学家发表了一篇关于味觉研究的文章,描述了一些人的舌头的某些区域对特定的味觉更加灵敏的现象,这并不是一个明确的科学结论,却让人误以为舌头上的几个区域分别只负责一种专门的味觉。后来,这一谬误被哈佛大学精神医师Edwin G. Boring翻译为英文,并被广泛传播。之后人们对味觉有了逐渐深入的研究,发现事实并非如此。下面我们先温习下这些研究的结论,再来描绘真正的“味觉地图”。
到1974年,美国的Collings大姐发表了一篇文章,阐述她在15名志愿者的口内不同区域分别滴加不同浓度的氯化钠(咸味)、蔗糖(甜味)、柠檬酸(酸味)、尿素和奎宁(均为苦味),看志愿者能够分辨出的化学物质的最低浓度。Collings的实验证明了每个舌头区域都能尝出5种味道,只是敏感阈值不同。
通过研究味觉产生的机制,我们现在基本已经认同了舌头的各个区域都能尝出五种基本味道。对于舌头各区敏感性是否存在不同,虽然不能断然否定,但从相关的研究结论来看,这种差异即使有也很小,对于一般人的实际生活没有什么大的影响。可以肯定的是,此前的关于“味觉地图”的说法是错误的。
二、味蕾的结构
一部分味蕾存在于舌头的“菌状乳头”中,每条舌头上大约有一两百个菌状乳头,主要分布在舌头前端,它们在显微镜下像小蘑菇的形状,对着镜子也可以看见这些“小红点”。每个菌状乳头含有少则一个,多则约20个味蕾,舌头上的味蕾总数大约有1000多个。
另一些味蕾分布在舌根处的“环状乳头”和两侧的“叶状乳头”上。除了舌头,软腭、咽喉等处也有少量味蕾。有时我们生病吃药,药片即使不接触舌头,在喉咙里也会隐隐发苦,这就是咽喉处的味蕾所致。综合起来估计,一个人平均有3000~1万个味蕾。
菌状乳头上有一些小孔,味蕾就埋在小孔下方。球状的味蕾由味觉细胞组成。感受各种食物的味觉感受器就在这些细胞表面。唾液中的物质经过小孔进入味蕾,就能接触到这些感受器了。
关于味觉的信号是如何编码的,长期以来一直存在争论,人们提出两种模型:“专线传输”模型和“交叉纤维”模型。在专线传输模型中,受体细胞对单一的味道起反应,并且有单独的神经纤维传递味觉刺激信息,不管是不同细胞间还是不同神经纤维间都没有功能的重叠。在交叉纤维模型中,同一种味道被传入不同的细胞或神经纤维中,即味觉刺激信息在还没到达神经纤维就要被编码,并在进入神经纤维后使用公用的线路进行信号传输。
三、味觉的形成
味觉感受细胞具有神经元的性质,它们可以把味觉物质带来的化学信号转化成电信号。而要想产生电信号,就离不开一种细胞膜上特殊的“管道”——离子通道。在味觉细胞上,味觉感受器控制着这些离子通道的“开关”,当它们接收到味觉刺激时,这些离子通道随之打开,就会产生神经电信号。这些电信号传递到大脑的相关区域,我们就产生了甜、酸、苦、咸、鲜这几种味觉感受。
酸”在化学上代表pH低,氢离子浓度高。酸味食物给舌头表面带来了很多氢离子,降低了pH值,那些对pH敏感的离子通道就会打开。所以理论上说,实验室里的强酸,比如盐酸、硫酸,尝起来应该都是酸味的——如果味蕾还没来得及被腐蚀掉的话。
食物的“咸”味主要来自食盐——氯化钠。一部分离子通道正是被氯化钠中的Na+离子打开的。其他一些金属离子——例如钾离子——也能产生咸味,低钠盐就是利用氯化钾代替了一部分氯化钠制成的。但是钾离子引发咸味刺激的效率不如钠离子,因此低钠盐比普通盐口味要略淡一些。
而带来其他三种味觉的食物分子:“甜”(各种糖类以及人工甜味剂)、“苦”(奎宁等500多种化合物)、“鲜”(谷氨酸等)味的分子首先会与各自对应的“G蛋白偶联受体”结合,之后经过一番复杂的信号传递过程,最终也会打开离子通道,引发神经电信号。
由此可见,舌尖上的每一次味觉感知,其实都要经历呈味物质“打开”味觉细胞上的离子通道、产生神经信号的过程。这大概就是对“打开味蕾”最贴切的解释了。