Вкусовые ощущения и головной мозг: восприятие строго дифференцировано

Раньше считалось, что механизмы формирования вкуса одновременно затрагивают различные участки головного мозга. Исследования последних лет позволили предположить наличие тонко настроенных клеток, фиксирующих определенные вкусовые ощущений.

Но результаты эксперимента, опубликованные в сегодняшнем выпуске журнала «Science», говорят о неожиданной глубине вкусовой дифференциации: в головном мозге млекопитающих есть четыре уникальных вкусовых зоны – по одной для сладкого, горького, соленого и «невкусного».

«Мы проникли в самую суть пятого классического чувства, разгадав логику кодирования вкусов», – прокомментировал этот результат эксперт Медицинского Института Говарда Хьюза Чарльз Зукер (Charles S. Zuker).

Для проведения эксперимента доцент лаборатории Чарльза Зукера Ксиаоке Чен (Xiaoke Chen) предложил метод «двухфотонного кальцирования».

Дело в том, что когда млекопитающие ощущают какой-либо вкус, поток кальция проходит через активированный нейрон. Ученые ввели специальное флуоресцентное вещество в головной мозг лабораторной мыши и буквально увидели, как «включаются» нейроны. Под сильным микроскопом было видно, как каждое из четырех вкусовых ощущений «включает» определенную зону – уникальный набор из сотен нейронов.

Идея «зонирования чувств» в головном мозге не нова. Такие «зоны ответственности» есть для других чувств, но они напрямую связаны с аналогичными областями вне головного мозга. Например, звуковые зоны расположены в порядке восприятия частоты звуковых колебаний, а расположение нейронов зрения в головном мозге зависит от угла, под которым мы видим объект. Однако вкус воспринимают исключительно «свои» зоны в головном мозге!

«Интересно, что до попадания в мозг для обработки вкусов нет дифференциации – даже рецепторы на языке разбросаны случайным образом. Именно поэтому нас так удивила обнаруженная дифференциация зон вкусовых нейронов», – говорит соавтор исследования Николас Рыба (Nicholas J. P. Ryba).

Теперь ученые собираются изучить, как вкусовые нейроны взаимодействуют с нейронами тактильных ощущений и запахов и понять, какую роль играет каждая из групп в формировании чувства голода и предвкушения удовольствия от еды. А также выяснить, как они влияют на формирование привкусов, запоминание вкусов и поведенческую реакцию на них.