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颠覆传统!Nature子刊揭示第六种味觉,负责感知水

2017/06/01 来源:生物探索
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导读
我们之所以能够品尝美味佳肴,离不开味蕾的功劳。味蕾,即味觉感受器,密集存在于舌头表面。过去,我们认为味蕾负责感知5种基本的味觉:咸、酸、甜、苦、鲜,其他味觉由这五种综合而成。现在,由研究团队却表明,哺乳动物可能还存在第六种味觉,负责感知水!


在显微镜下,人类的舌头就像一个星球的表面,镶嵌着许多坑洼不平的小突起。这些小突起遍布有重要的味觉感受器——味蕾,负责感知5种基本的味觉:咸、酸、甜、苦、鲜,其他味觉由这五种综合而成。

现在,最新一篇发表在Nature子刊《Nature Neuroscience》上的研究文章却推翻传统认知,揭示哺乳动物可能还存在第六种味觉,负责感知水!

这一发现有助于解释为什么哺乳动物能够从其他液体中区分出水。它为一个古老的争论——水是否拥有专属的味道?还是说它仅仅是产生其他味道的媒介?——提供了新的线索。

争议:水有没有味道?

一直以来,哲学家们都主张水没有味道,早在公元前330年亚里士多德(Aristotle)就认为水是“无味”的。反对者认为,水所谓的味道都是在我们品尝其他食物(味道)之后产生的,例如摄取咸食后感叹水是甜的。

但是,纽约州立大学行为神经科学家Patricia Di Lorenzo却表示,昆虫和两栖动物都被证实拥有感受水的神经细胞。而且,越来越多的证据表明,哺乳动物也有类似功能的细胞。几项最新的大脑研究同样揭示,人类大脑皮层存在对水特定反应的区域。

加州大学旧金山分校的神经学家Zachary Knight认为,我们对于嘴巴或者喉咙组织中关联水的受体分子、细胞机制以及神经信号通路“几乎一无所知”。在之前的研究中,Knight和其他科学家们已经发现,下丘脑区域的神经元负责传递口渴信号,调控动物开始/停止对水的摄取。但是在肠道或者血液中的信号告诉大脑“水已经补充够了”之前,动物就已经停止饮水了。这意味着,大脑必须从接受到来自于舌头对水感知的信号。也就是说,水是有味道的。

有趣的研究:动物如何辨别水?

为了解开谜团,加州理工学院的神经学家Yuki Oka带领团队致力于寻找感应水味的受体细胞(water-sensing taste receptor cells)。

他们以小鼠为模型,借助于基因敲除技术沉默掉小鼠不同的味觉受体细胞(TCRs),随后让小鼠喝水,检测喝水期间起反应的受体细胞。

结果出乎意料,酸味受体细胞在接触到水时反映强烈。当缺乏酸味受体细胞时,小鼠在水和一种透彻、无味、合成的硅油之间徘徊时间较久。这意味着,除了酸,酸味受体细胞还负责感知水。

随后,研究团队采用光遗传学技术驱动小鼠喝水。他们构建了酸味受体细胞表达光敏蛋白的小鼠模型,在激光的刺激下,突变小鼠的酸味受体细胞会被激活。在小鼠经过培训会自主从水壶中喝水之后,研究团队将水壶中的水替换成一种光纤装置(能够发射蓝光)。在蓝光的刺激下,小鼠会因为味觉细胞活跃而沉醉在“喝水”的假象中。因为口渴,这些小鼠会在10分钟内舔舐“水壶”超2000次。

这些小动物自然不知道这是光造成的一种错觉,所以它们会 “受骗”。尽管舌头上的受体细胞能够传递出饮水的信号,但是它们不会告诉大脑何时停止喝水。

感受酸觉的味蕾如何响应水?这仍然是个谜,需要投入更多的研究。Oka猜测,当水与唾液相遇后,本来就酸、咸的唾液会改变味觉细胞的PH值,使细胞更容易活跃,感知水的味道并将信号传递至大脑。

参考资料:

Scientists discover a sixth sense on the tongue—for water

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