Nature：趋利避害，聪明的舌头

对于典型西方饮食者而言，高盐对于长期的健康无疑是有害的。你可能很难相信，人类对于极高浓度的盐其实有着与生俱来的厌恶。

 

近日来自哥伦比亚大学医学中心的Charles Zuker博士及同事，揭示了舌头辨识高浓度盐（例如将海水与薯片区分开来）的机制。研究发现有可能为我们提供一个跳板，开发出味觉调制器，帮助控制高盐饮食嗜好，减少因摄入过多盐而导致的不良影响。这一研究发表在2月13日的《自然》（Nature）杂志上。

 

在五种基本味觉中，咸味觉是极其独特的。哺乳动物总是会被甜味、鲜味吸引，排斥酸味及苦味，而它们对于盐的反应则则随浓度发生显著变化。

 

哥伦比亚大学内科及外科医学院生物化学和分子生物物理学、神经科学系教授Charles Zuker教授说：“咸味可以触发哺乳动物两种相反的行为。哺乳动物被低浓度的盐吸引；在盐溶液和无盐溶液之间，它们会选择前者。但它们也会排斥高浓度的盐溶液，甚至在它们缺盐之时。”

 

在过去的15年里，通过Zuker博士及其合作者、美国国立牙颌颅面研究所的Nicholas Ryba的努力，揭示了舌头上大量负责检测甜、酸、苦、鲜味的受体及细胞。

 

“但我们并不知道对高浓度盐厌恶背后的机制，”论文的主要作者、Zuker博士实验室博士后研究人员Yuki Oka说。

 

研究人员原本料想高盐受体应该是定位在只负责检测高盐的细胞中。Ryba说：“多年来我们的研究表明，每种味觉包括甜、苦、酸、鲜和低盐都是由不同的细胞介导。因此我们认为必定存在不同的高盐味觉受体细胞。然而出乎意料的是，Oka博士发现高盐是由我们原本已知的细胞所介导。”

 

研究人员在实验中发现，高盐浓度激活了从前发现的苦味和酸味感应细胞。当其中一种细胞类型失活，无法将信号传送至大脑时，对于高盐溶液的厌恶就会减轻，但却不会消失。当两种细胞类型均失活时，哺乳动物会完全丧失对高盐溶液的厌恶，甚至会被与海水一样的极咸溶液所吸引。

 

对于哺乳动物，摄取高浓度的海水会导致严重脱水、肾衰竭及死亡。Oka说，动物利用两条厌恶信号来保护自身，确保高盐总是受到厌恶。

 

既然所有的盐信号都得以确定，Oka博士认为利用这一知识，有可能能使低浓度的盐感觉更咸，从而减少NaCl摄入。也有可能使KCl的味道变得更具吸引力从而成为盐的替代品，因为相比NaCl，KCl的长期健康影响更小一些。

 

通过味觉细胞了解大脑的感觉区域

 

尽管这项工作具有明显的商业意义，研究人员根本目的并不在于寻找改变我们味觉的途径，而是想了解我们感知感官世界的机制。舌头对于高盐浓度的检测如何导致了我们做出决定，放弃某一水源？我们是怎么知道巧克力蛋糕和南瓜派的区别的？我们的味觉是如何随时间变化的？答案皆在大脑神经元放电。

 

掌握了味觉受体细胞，研究人员近期对接受舌头味蕾信号的神经元进行了大脑成像及绘图。这一图谱令人感觉惊奇。研究人员并没有发现像舌头上的味觉受体细胞那样分散分布的神经元，而是发现对于四种味觉甜、苦、鲜、咸（酸味尚未定位），大脑有一些分散的热区。

 

最终，他们希望了解这些神经元放电产生味觉的机制。