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為什麼嚐盡百味的舌頭,卻連可樂雪碧都分不清?


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更新日期:2019507
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不看不聞的情況下,你還能分不出可樂、雪碧和芬達的區別嗎?我們的第一反應肯定是覺得可以,畢竟三者的口味相差大太了。但現實是,絕大多數的人都是無法準確辨認出來的。(不信的話你可以試試)。而在平常生活裡,你應該也注意到了這麼個現象。那就是,感冒時不僅聞不出什麼氣味,就連吃東西也沒有什麼味道了。這可不是生病帶來的食慾不振造成的,而是人體嗅味覺共同協作的結果。其實,我們的舌頭只能感受寥寥幾種味道。但有了強大的嗅覺幫忙,就組合成了無數的風味了。

要是不相信嗅覺作用的話,我們再來做個自我測試:任憑你挑選何種食物或是飲料,只要捏著鼻子,你會發現品嚐起來的味道都會淡很多。別以為只有嗅覺會影響味覺,最新的研究發現我們的味覺細胞中竟含有嗅覺感受器。

舌頭聞到氣味

一直以來,味覺和嗅覺都被認為是獨立的感覺系統。它們各自的資訊要在到達大腦之後才相互作用。而這早已成為了大家母庸質疑的常識之一。直到一個小男孩問出了一個無比天真的問題,才引起重視。如往常一樣,美國生物學家奧茲德納正陪自己12歲的兒子玩耍。兒子突然一臉好奇地突然問他,「蛇會不會伸出舌頭來聞氣味」?

與其他家長默不作聲不同,奧茲德納想了想回答道:會啊,蛇的舌頭是它的味覺感受器,能透過其來「聞」氣味。」一般情況下,當蛇伸出舌頭時,舌頭上的液體把氣味粘住,將物質微粒吸回口中。縮回去後,舌頭就伸到了口腔前上方的一對小腔裡,這個部位叫助鼻器。它與外界不相通,不能直接產生嗅覺,但是它靠蛇舌頭的幫助能實現嗅覺功能。
經過助鼻器的判斷後,蛇就能準確的捕獲獵物了。

認真回答後,本就研究嗅覺和味覺執行機制的奧茲德納靈機一動。
那麼,人類的舌頭是否也能聞到味道呢?一開始,奧茲德納說出這一想法時,被同事們認為是天方夜譚。幾番討論後,他們決定使用了莫奈爾中心開發的方法試一下。

先是在培養液中保持人類味覺細胞的活性,而後利用遺傳和生物化學方法檢測味覺細胞的培養基。結果發現這些味覺細胞中,果然含有許多已知存在於嗅覺感受器中的關鍵分子。

接下來,研究員使用被稱為鈣離子成像的方法表明:培養基裡的味覺細胞對氣味分子的反應方式與嗅覺感受器細胞相似。這一結論也得到了莫奈爾中心科學家其他實驗的證實。並且表明單個的味覺細胞同時包含了味覺和嗅覺感受器。奧茲德納將這些結果撰寫成論文,並於2019年4月24日發表於《化學感官》(Chemical Senses)雜誌網路版。

論文中,他興奮地寫道「嗅覺感受器和味覺感受器在同一個細胞中的存在,將為我們研究舌頭上氣味和味覺刺激之間的相互作用提供令人興奮的機會,」沒錯,這個最新發現有助於人類更深入地瞭解嗅覺和味覺相互作用的本質和機制。與此同時,它也為了解嗅覺系統如何探測氣味提供了新的手段。假以時日,它也最終將改變人類的味覺感知。

為什麼嚐盡百味的舌頭,卻連可樂雪碧都分不清?

鼻子嚐到味道

生物學上,嗅覺由嗅神經系統和鼻三叉神經系統這兩感覺系統參與。通常我們鼻子輕輕一吸,不就能聞出什麼味了嗎?但它全程都是需要嗅覺細胞的參與。人類的嗅覺細胞就像是個圓瓶,細胞頂端有許多短纖毛。

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當這些纖毛受到空氣中化學分子刺激時,就會發送神經衝動。等到神經衝動傳回大腦的嗅覺中樞,我們就聞到味道了。那為什麼我們感冒時,就不能聞到味道了呢?這個時候鼻子裡的嗅神經本身功能還是正常的。但為了抵抗入侵的病原體,鼻腔裡的鼻粘膜會奮起反抗。結果一不小心就導致充血水腫發炎了。當鼻黏膜被全部覆蓋之後,味道就刺激不到我們的嗅覺細胞。

當然也就不能刺激到嗅神經末梢,我們就聞不到味道了。

一般情況,我們捏著鼻子時的嗅覺也會減弱不少。不過當我們鼻子恢復正常後,聞氣味的能力也會逐漸恢復。如果是病毒直接損傷了嗅覺神經,就會恢復得慢一點。而由於鼻竇炎,鼻息肉等而產生嚴重鼻塞時,都會造成無嗅覺。別以為聞不到味道而已,它可是會大大影響我們的味覺體驗。

因為當我們吃東西時,食物的氣味會透過口腔後方的空氣傳遞到鼻腔中,就形成了鼻後嗅覺。同樣的食物,透過鼻後嗅覺「聞到」的氣味,跟鼻孔進入的分子產生的氣味,可能是完全不同的。比如聞的時候可能是臭的,但鼻後嗅覺感知到的就是非臭味。你的大腦知道每一個嗅覺訊號來自何處,有些來自鼻孔,有些則來自嘴巴。

鼻後,嗅覺和舌頭上產生的味覺資訊抵達我們的大腦。它們會在一個叫 「前腦島」的結構中整合起來,形成了食物特有的味道。所以很多人把食物味道等同於味覺感受是不準確的。事實上,大多數食物和飲料的獨特味道更多地來自嗅覺,而不是味覺。是的,鼻子也是會嘗味道的。這也是為什麼捏著鼻子會品嚐不出味道的原因。

熱水是甜的,冰水是酸的

眾所周知,哺乳動物舌背面和側面分佈有4種乳頭狀突起。它們分別為輪廓乳突( circumvallate papillae) 、 葉狀乳突( foliate papillae) 、蕈狀乳突( fungiform papillae) 和絲狀乳突( filiform papillae)

。除絲狀乳突外,其他三類乳突因含有味蕾又被稱作味乳突。這些長得像洋蔥似的味蕾,是我們能嚐出味道的關鍵。

當咀嚼和吞嚥的過程中,食物就會隨著唾液擴散到乳突上。一旦乳突上的味蕾接觸到這些食物分子,味蕾上的味覺受體細胞就開始協調工作了。而這些味覺受體細胞也有著自己的舌頭,就是鑲嵌在細胞膜的某些蛋白質分子,也就是受體。這些蛋白質能特異性地與某種帶有「味道」的化學物質結合,並編碼成神經電訊號,傳送至大腦形成味覺。目前,苦味、甜味、鮮味、酸味和鹹味的受體分別在2000、2001、2002、2006和2010年相繼被找到。

洋蔥狀的味蕾,其中藍的為支援細胞、紫的為味覺受體細胞,帶有味孔

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不過,感知食物質地的受體仍然逍遙法外,不知蹤跡。除了鼻後嗅覺的影響外,味覺的形成遠不止是味蕾那麼簡單。其中,最為有趣的是溫度就會影響味蕾的敏感性。凍得結實的冰激凌吃起來味道剛剛好,但化了以後繼續吃就會覺得太甜了。類似地,人們對苦味、鮮味的感受隨著溫度的變化而改變。人群中50%的人還能嚐出溫度本身的味道:對舌頭加熱會讓它嚐到甜味,而冷卻舌頭會導致酸味和鹹味。

從上文可見,我們每天的吃喝調動著嗅覺和味覺等感官。不僅是生理上,我們品嚐食物時還會受心理、遺傳等因素的影響,從而構成了我們對食物的獨特感受。而當下這種吃的感覺,正是所有的影響因素最終彙集到大腦的結果。興許當我們瞭解其中的奧妙後,吃起來會更別有一番風味呢。

*參考資料

Virginia Collings.Human taste response as a function of location of stimulation on the tongueand soft palate. Percep. Psychophys.1974

Nicholas Bakalar. (2012) Sensory science: Partners inflavour.Nature. 486: S4–S5

Kai Kupferschmidt. (2013) Following the Flavor. Science.340(6134): 808-809

Bijal P. Trivedi. Gustatory system: The finer pointsoftaste. Nature 486: S2–S3

Human Tongues Can Apparently Smell Things By Rafi Letzter, Staff Writer | April 24, 2019 08:12am ET

舌尖上的科學.科學人雜誌 撰文:穆易爾(Michael Moyer)翻譯:王心瑩

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