味觉和嗅觉

January 1, 2008 4:38 pm UTC | In Study

taste map古人说,生活充满了酸甜苦辣。现代科学揭示了人的基本味觉有五种:咸、酸、甜、苦、鲜。鲜味(Umami)是最近才被广泛接受的一种基本味觉,而且似乎西方食谱里面很少有鲜味一说。无论如何,这五种基本味觉已经在舌头及其附近找到了受体,基本上就是某些特别的蛋白质和离子通道,用来感应食物中的分子并触发相应的味觉神经刺激。很多人都记得学过一张舌头味蕾分布图,表示舌头不同部分感应不同的味道,典型的如右所示。

这个味蕾分布的原始来源可以追查到德国科学家 Hanig 1901 年的博士论文。Hanig 只是发现了舌头不同部分对不同味道的感应程度不同,并没有说比方甜味只是在舌尖有感觉。后来 Harvard 一个科学家 Edwin Boring 重新审视和翻译了 Hanig 的工作,并且进一步给出了不同味觉在舌头不同部位的感应曲线。Hanig 和 Boring 的曲线都不太明确,比如甜味在舌头后端只是感应稍弱,但是看他们图很容易误以为甜味在舌头后端完全没有感应。1974 年 Collings 重新进行了实验,得到的结果是舌头不同部位对不同味道的感应确有不同,但是差别非常小。最近发现的酸味受体也证实了各类味蕾在全舌都有分布的结论。可惜很多地方都已经接受了 Hanig 和 Boring 的结论并夸大化,导致错误的味蕾分布图越传越广。这类图不但在幼儿园小学生课本里有,在十万个为什么里面有,甚至连正规生理学课本里也有;这类图没有原始出处,虽然早就被证明是错误的,但是其流传之广,相信人群之众,实在很令人惊讶。天下文章一大抄,这个味蕾分布图就是现代版的以讹传讹。正如 Linda M. Bartoshuk 在 1993 年发表的 The biological basis of food perception and acceptance 文中指出:

It is interesting to note that in many of the tongue maps that appear in modern texts, the authors do not cite any source for the map. The tongue map has become an enduring scientific myth. The apparent simplicity of the tongue map has made it a popular laboratory demonstration in children’s biology classes. The popularity of this laboratory demonstration is particulary amazing considering that it must fail to produce the expected results quite regularly.

(下划线是我加的)Bartoshuk 的文章对这段历史有很好的总结,另外网络上也有一些好的介绍:这里这里这里

人们说食物风味(flavor),通常不但包括味道(taste),还包括气味(smell)。鼻塞的时候觉得饭菜变味,就是因为缺少了嗅觉信息。味道归根结蒂是五种不同受体感受五种基本味觉;而颜色是因为人眼有三种视锥细胞;气味就没这么简单了,2004 年诺贝尔医学奖得主 Richard Axel 和 Linda B. Buck 发现了(直接引用刘媛同学的《天工开物》…… )

……发现了由 1000 种不同基因组成的嗅觉受体的基因群,这个数量大概包括了人体所有基因的 3%,从而大幅增加已知的人类嗅觉基因数量。这些嗅觉受体基因位于受体细胞内,集中在鼻腔上放一块很小的地方,像哨兵一样检测任何一个进来的气味分子,然后给它们分类。气味的种类很多,对于人的嗅觉系统来说,我们可以辨别并且记住一万种以上不同气味的。他们俩发现,人体的嗅觉受体细胞分化度很高,每个细胞只有一种嗅觉受体,而每种受体只能感受数量有限的气味。辨识嗅觉的讯号直接传递给大脑中的嗅觉小球,而携带同样受体的受体细胞向同样的小球带来它们的信息,然后终端小球再和大脑里其他地方联系起来。这样,不同的气味就能组成不同的脑部网络模式。神经网络就是通过这种独一无二的模式储存记忆。

因为嗅觉受体如此分化,不像视觉和听觉这么容易数字化,所以气味的数字化任重而道远啊……

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1 Comment »

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  1. 我很悲惨,先天无嗅觉,:(

    Comment by chen3feng — January 1, 2008 7:23 pm UTC #

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