yhdellä silmäyksellä
- manipuloimalla hiiren aivojen alueita, jotka edustavat makeaa ja karvasta makua, tutkijat pystyivät kontrolloimaan eläinten käsitystä näistä mauista.
- tulokset osoittavat, että vasteet makeaan ja kitkerään makuun ovat kovettuneet aivoihin.
katkera aivokuori (punainen) ja makea aivokuori (vihreä) ovat noin 2 millimetrin päässä toisistaan hiiren aivoissa. Charles S. Zuker, Ph. D./Columbia University Medical Center ihmiset ja muut nisäkkäät luottavat maun ohjaavan ruokavalintoja. Meitä Viehättävät esimerkiksi makeat ruoat, joissa on yleensä runsaasti energiaa. Karvas maku taas voi olla varoitusmerkki mahdollisesti haitallisista kemikaaleista.
viimeisten 17 vuoden aikana Tri Nicholas Ryban laboratoriot NIH: n National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR) ja Tri. Charles Zuker Columbian yliopiston lääketieteellisen keskuksen Howard Hughes Medical Institutesta on tunnistanut kielen reseptorisolut, jotka havaitsevat makean, happaman, karvaan, umamin (suolaisen) ja suolaisen maun. Informaatio näistä soluista välittyy aivojen primaariseen makuaivokuoreen eli makuaivokuoreen.
tutkimuksissa on havaittu, että makeat ja kitkerät maut ovat edustettuina eri alueilla eli ”kentissä” makukuoressa. Viimeisimmässä tutkimuksessaan Ryban ja Zukerin ryhmät selvittivät, voisiko näiden kenttien aktivoiminen hiirissä herättää makuja, vaikka varsinaista kitkerää tai makeaa yhdistettä ei olisikaan. Työtä rahoittivat osittain NIDCR ja NIH: n kansallinen huumeiden väärinkäytön instituutti (Nida). Tulokset julkaistiin Nature-lehdessä 26. marraskuuta 2015.
tutkijat aktivoivat makean tai kitkerän aivokentän selektiivisesti optogenetiikaksi kutsutulla menetelmällä. Ensin he ruiskuttivat harmittoman viruksen, joka kantaa valoherkän proteiinin geeniä joko makeaan tai katkeraan kenttään. Hermosolut, jotka ottavat vastaan tämän geenin ja tuottavat proteiinia, voivat aktivoitua valon vaikutuksesta. Tämän jälkeen tutkijat istuttivat räätälöityjä optisia kuituja injektiokohtien läheisyyteen.
ensimmäisessä koesarjassa hiirille annettiin mahdollisuus valita kahden kammion välillä. Kun yhteen kammioon yhdistettiin aivojen makean aivokuoren alueen stimulointi, hiiret alkoivat pitää tuosta kammiosta. Sen sijaan eläimet, joiden karvas aivokenttä aktivoitui, kun ne menivät kammioon, oppivat nopeasti välttämään sitä.
janoiset hiiret, joiden kitkerät aivokentät kiihottuivat, kun ne joivat tavallista vettä, hylkäsivät veden. Jotkut jopa suukapuloivat ja yrittivät puhdistaa suunsa kitkerästä aineesta, jota ei ollut olemassa. Sen sijaan hiiret, jotka eivät olleet janoisia, nuolivat aggressiivisesti tavallista vettä, kun niiden makeat aivokentät kiihottuivat nuolemisen aikana. Muissa kokeissa tutkijat osoittivat, että makean aivokentän stimulointi voisi saada hiiret suosimaan kitkerää yhdistettä. Vastaavasti kitkerän aivokentän stimulointi laukaisi vastenmielisyyden makealle yhdisteelle.
jopa eläimillä, jotka eivät olleet koskaan kokeneet makeaa tai kitkerää makua, näiden aivokenttien aktivoituminen laukaisi silti vastaavan käyttäytymisen, mikä osoittaa, että makuaisti on kovettunut aivoissa.
jatkokokeet vahvistivat näiden aivokenttien olennaisen roolin makean ja karvaan maun tunnistamisessa. ”Maku, se miten sinä ja minä ajattelemme siitä, on viime kädessä aivoissa”, Zuker sanoo. ”Kielen antautuneet makureseptorit havaitsevat makean tai kitkerän ja niin edelleen, mutta aivot antavat näille kemikaaleille merkityksen.”
– kirjoittanut Harrison Wein, Ph. D.