Nature:虚幻的味觉：神经学家欺骗大脑，有望把苦味变成甜味
2017-08-10 佚名 学术经纬
人有五种味觉，能感知酸、甜、苦、咸、鲜，这是每一个吃货的生活必备技能。谁能想到，在远古时期，味觉的好坏竟是一件性命攸关的事？甜味让我们找到那些富含糖分的食物，补充营养；苦味则让我们心生厌恶，远离那些有毒的食品。在食品的安全标准制订之前，人类就用这种淳朴的方式确保饮食安全。
人有五种味觉，能感知酸、甜、苦、咸、鲜，这是每一个吃货的生活必备技能。谁能想到，在远古时期，味觉的好坏竟是一件性命攸关的事？甜味让我们找到那些富含糖分的食物，补充营养；苦味则让我们心生厌恶，远离那些有毒的食品。在食品的安全标准制订之前，人类就用这种淳朴的方式确保饮食安全。
在如今这个现代社会，我们自然不需要再担心吃下去的食物是不是有毒。可是，老祖宗给我们留下的基因可以没有那么容易改变，因此，我们依然能够分辨出苦味。那有什么办法，可以让这种令人不悦的感觉消失吗？
▲HHMI研究员Charles S. Zuker教授（图片来源：Zuckerman Institute）
可以！Zuckerman研究所的大牛、HHMI研究员Charles S. Zuker教授这样表示。他和研究团队发现了产生甜味和苦味的关键，并且表明，我们有能力改变大脑对味觉的判断，感觉不到苦味儿。这项研究今日发表在了顶尖学术期刊《自然》上。
“大脑里负责味觉的部分，大多在出生时就已经定型了，”这项研究的共同作者之一Hojoon Lee博士说道：“但舌头是一个例外。”舌头上的味蕾一直在发生动态变化，旧的细胞会死去，新的细胞会诞生，这样一个周期仅需要1-3周。每一个新的味蕾细胞形成后，都需要重新建立起和大脑的联系。
▲五名研究人员分别感受“五味”，最右为本研究共同作者之一Hojoon Lee博士（图片来源：Columbia Medicine Magazine）
那么，辨识苦味和辨识甜味的味蕾，是怎么知道应该激活大脑的哪个区域，使人产生不同的味觉呢？研究人员认为，这背后一定有什么特殊的信号通路。通过比较“苦味味蕾”和“甜味味蕾”，我们也许能找到这个关键。
事实正如他们所预料的那样。研究人员发现，在“苦味味蕾”里，有许多Semaphorin 3A蛋白。而在“甜味味蕾”里，有许多Semaphorin 7A蛋白。这两者的表达量有极为显着的差异。Semaphorin蛋白能建立神经环路，也许这两个蛋白的差异就是味蕾感受苦味和甜味的关键。
▲感受甜味和苦味的区域，表达有不同的Semaphorin蛋白（图片来源：《自然》）
为了验证这个想法，研究人员利用基因改造的方法，获得了两种小鼠。第一种小鼠的“苦味味蕾”里，表达“甜味味蕾”的Semaphorin 7A蛋白；第二种小鼠则恰好相反。按照他们的设想，经过改造后，“苦味味蕾”能尝出甜味，“甜味味蕾”能尝出苦味。
“这正是我们观察到的现象，” Lee博士说：“这表明，只要提供关键的指导信号，味觉受体细胞会自动与神经元进行联系。”
▲经过改造的小鼠（右），对苦味的耐受力明显上升（图片来源：《自然》）
这个结果在小鼠实验中得到了进一步的验证。实验里，研究人员准备了两盆清水，一盆是普通的水，一盆是混有苦味剂的水。普通小鼠会避免喝带有苦味的水，而经过改造的小鼠则没有那么嫌弃。这说明这些小鼠感知苦味的能力得到了抑制。
“味觉系统给了我们独特的机遇，去了解味蕾和神经元如何建立联系，”该研究的负责人Zuker教授说：“这样的研究能一步一步揭示我们的基础感觉背后的神经学原理。”
原始出处：Hojoon Lee, Lindsey J. Macpherson, Camilo A. Parada, et al. Rewiring the taste system. Nature (2017)
作者：佚名
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