et overblik
- ved at manipulere områder af musens hjerne, der repræsenterer sød og bitter smag, var forskerne i stand til at kontrollere dyrenes opfattelse af disse smag.
- resultaterne viser, at svar på sød og bitter smag er fastgjort i hjernen.
den bitre bark (rød) og sød bark (grøn) er omkring 2 millimeter fra hinanden i musens hjerne. Mennesker og andre pattedyr er afhængige af smag for at guide madvalg. For eksempel er vi tiltrukket af søde fødevarer, som normalt er rige på energi. En bitter smag kan derimod være et advarselsskilt for potentielt skadelige kemikalier.
i løbet af de sidste 17 år har laboratorierne fra Dr. Nicholas Ryba fra NIHs National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR) og Dr. Charles Hughes Medical Institute ved Columbia University Medical Center har identificeret receptorcellerne i tungen, der opdager sød, sur, bitter, umami (salte) og salt smag. Information fra disse celler videresendes til den primære gustatoriske bark eller smagsbark i hjernen.
undersøgelser har vist, at sød og bitter smag er repræsenteret i forskellige områder eller” felter ” af gustatorisk bark. I deres seneste undersøgelse undersøgte Ryba og Sukers hold, om aktivering af disse felter i mus kunne fremkalde smag, selv i mangel af en faktisk bitter eller sød forbindelse. Arbejdet blev delvist finansieret af NIDCR og NIH ‘ s National Institute on Drug Abuse (Nida). Resultaterne blev offentliggjort i Nature den 26. November 2015.
forskerne aktiverede selektivt de søde eller bitre kortikale felter ved hjælp af en teknik kaldet optogenetik. De injicerede først en harmløs virus, der bærer genet for et lysfølsomt protein i enten det søde felt eller det bitre felt. Neuroner, der optager dette gen og producerer proteinet, kan aktiveres af lys. Forskerne implanterede derefter tilpassede optiske fibre nær injektionsstederne.
i et indledende sæt eksperimenter fik mus et valg mellem 2 kamre. Når et kammer blev kombineret med stimulering af det søde kortikale feltområde i hjernen, udviklede mus en præference for det kammer. I modsætning hertil lærte dyr, hvis bitre kortikale felt blev aktiveret, da de gik ind i et kammer, hurtigt at undgå det.tørstige mus, hvis bitre kortikale felter blev stimuleret, da de drak almindeligt vand, afviste vandet. Nogle kneblede endda og forsøgte at rense deres mund af et bittert stof, der ikke eksisterede. I modsætning hertil slikkede mus, der ikke var tørstige aggressivt almindeligt vand, da deres søde kortikale felter blev stimuleret under slikning. I andre eksperimenter viste forskerne, at stimulering af det søde kortikale felt kunne få mus til at foretrække en bitter forbindelse. Omvendt udløste stimulering af det bitre kortikale felt aversion mod en sød forbindelse.
selv hos dyr, der aldrig havde oplevet sød eller bitter smag, udløste aktivering af disse kortikale felter stadig den tilsvarende adfærd, hvilket viste, at smagssansen er fast forbundet i hjernen.
yderligere eksperimenter bekræftede de væsentlige roller i disse kortikale felter i sød og bitter smag anerkendelse. “Smag, som du og jeg tænker på det, er i sidste ende i hjernen,” siger han. “Dedikerede smagsreceptorer i tungen opdager sød eller bitter og så videre, men det er hjernen, der giver mening til disse kemikalier.”
—af Harrison Viin, Ph. D.