真有“味覺(jué)地圖”嗎？
和諧大巴 發(fā)表于2011-08-01 12:45:05
“舌尖對甜味最敏感，舌根對苦味最敏感，而舌兩側，則負責品嘗酸味和咸味”，這個(gè)被寫(xiě)進(jìn)教科書(shū)的說(shuō)法，或許是我們最初甚至僅有的對味覺(jué)的認識。不幸的是，它只是謬譯謬傳的產(chǎn)物。味覺(jué)的產(chǎn)生另有乾坤。流言： 舌頭上特定區域專(zhuān)司一種味覺(jué)，舌尖對甜味最敏感，舌根對苦味最敏感，而舌兩側，則負責品嘗酸味和咸味。這就是大家常說(shuō)的“味覺(jué)地圖”。[1]
似是而非的“味覺(jué)地圖”[1]
真相： “味覺(jué)地圖”的說(shuō)法流傳了幾十年，長(cháng)盛不衰。其實(shí)，分辨各種味覺(jué)的細胞存在于每一個(gè)味蕾內，而味蕾在舌頭表面和口腔內都有分布，也就是說(shuō)，舌頭上有味蕾的區域都能對所有味覺(jué)進(jìn)行靈敏的分辨，傳言中的“味覺(jué)地圖”其實(shí)并不存在。這條教科書(shū)級的流言其實(shí)來(lái)自學(xué)者對文章的謬譯。
1901年，一位德國科學(xué)家發(fā)表了一篇關(guān)于味覺(jué)研究的文章，描述了一些人的舌頭的某些區域對特定的味覺(jué)更加靈敏的現象，這并不是一個(gè)明確的科學(xué)結論，卻讓人誤以為舌頭上的幾個(gè)區域分別只負責一種專(zhuān)門(mén)的味覺(jué)。后來(lái)，這一謬誤被哈佛大學(xué)精神醫師Edwin G. Boring翻譯為英文，并被廣泛傳播。之后人們對味覺(jué)有了逐漸深入的研究，發(fā)現事實(shí)并非如此。下面我們先溫習下這些研究的結論，再來(lái)描繪真正的“味覺(jué)地圖”。
味覺(jué)的“三原色”
在動(dòng)物中，味覺(jué)的功能是判斷食物的營(yíng)養價(jià)值和避免食入毒物。在人類(lèi)中，味覺(jué)還有了附加的意義，那就是享受美味的食物帶來(lái)的愉悅。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研究，人們發(fā)現哺乳動(dòng)物的味覺(jué)能夠識別五種基本味道：甜味、鮮味、苦味、酸味和咸味，近來(lái)也有一些研究證據表明動(dòng)物存在對“脂肪味”的識別，然而這種脂肪味是否構成第六種基本味覺(jué)學(xué)界尚未達成共識。甜味通常代表食物富含能量，鮮味代表富含蛋白質(zhì)的食物（蛋白質(zhì)分解后形成的氨基酸的味道），咸味使人能夠攝入適量的電解質(zhì)而保持體內的水鹽平衡，而酸味和苦味則提示了具有毒性或潛在有害的化學(xué)物質(zhì)。[2]
舌頭上的特殊結構
對著(zhù)鏡子伸出自己的舌頭（建議在沒(méi)人的時(shí)候喲，親），你會(huì )發(fā)現舌頭表面是粗糙不平的，上面密布很多小突起，它們統稱(chēng)為舌乳頭。舌乳頭又分好多種，直徑1mm左右的紅色圓形突起，稱(chēng)為菌狀乳頭，顯微鏡下看像蘑菇一樣，所以得此名；舌根盡頭處舌界溝附近的舌乳頭比菌狀乳頭大很多，每個(gè)突起周?chē)€有一圈環(huán)形結構（舌頭伸不長(cháng)的人自己就看不到了），它們稱(chēng)為輪廓乳頭；菌狀乳頭和輪廓乳頭之間由圓錐形的絲狀乳頭填充。食草動(dòng)物的舌頭上還有很多葉狀乳頭，人類(lèi)舌頭上的葉狀乳頭幾乎都退化了。
味覺(jué)是通過(guò)味受體細胞（taste-receptor cell, TRC）產(chǎn)生的。味受體細胞集中在味蕾中，而味蕾主要分布在舌、上腭表面和咽喉部粘膜的乳頭上。味蕾的頂端是味孔，開(kāi)口在舌頭表面。每個(gè)乳頭中有一個(gè)到上百個(gè)味蕾，每個(gè)味蕾中有50~150個(gè)味受體細胞，味受體細胞識別不同的味覺(jué)刺激并編碼形成神經(jīng)電信號，這些信號承載的味覺(jué)信息通過(guò)特殊的感覺(jué)神經(jīng)被傳送到大腦皮層，最終變成味覺(jué)感覺(jué)。[2]
舌乳頭和味蕾[2]
不同味道如何產(chǎn)生？
關(guān)于味覺(jué)的結論主要來(lái)自基于實(shí)驗動(dòng)物的研究。由于味覺(jué)容易受其它感覺(jué)的影響（比如嗅覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)等），并且實(shí)驗動(dòng)物并無(wú)法確切告訴我們物質(zhì)的味道，因而實(shí)驗結果的獲取是有難度的，研究者通常借助神經(jīng)電生理和行為學(xué)的方法來(lái)獲取所需的結論。
甜味和苦味的產(chǎn)生方式很相似。味覺(jué)受體細胞表面存在一種稱(chēng)作“G蛋白偶聯(lián)受體”的信號蛋白，甜味和苦味都是由這種信號蛋白中的特定種類(lèi)所產(chǎn)生。
多數哺乳動(dòng)物會(huì )被很多左旋氨基酸的味道強烈吸引，但人類(lèi)只能?chē)L出谷氨酸單鈉（Monosodium glutamate, MSG，即味精）和天冬氨酸的特殊味道，這種味道就是氨基酸味，人類(lèi)稱(chēng)之為鮮味。鮮味也由特定的G蛋白偶聯(lián)受體所產(chǎn)生。
對于咸味和酸味，人們認為這兩種味道與鈉離子和氫離子進(jìn)入細胞頂端的通道有關(guān)，但到底有無(wú)專(zhuān)門(mén)的咸味和酸味受體的存在還有爭論。通常認為，咸味主要由食物中的鈉離子濃度升高所產(chǎn)生而食物中的氫離子濃度升高產(chǎn)生了酸味。
而近來(lái)發(fā)現的“脂肪味”，目前認為它可能由脂肪酸轉運體CD36所產(chǎn)生。
味覺(jué)的信號編碼
味覺(jué)受體細胞感受到味覺(jué)刺激后，會(huì )將這些刺激傳遞給神經(jīng)纖維，由神經(jīng)纖維進(jìn)行長(cháng)距離傳輸。神經(jīng)纖維只能傳遞電信號，因此各種復雜的外界刺激必須首先編碼成為神經(jīng)能夠識別和傳輸的電位信號，才能傳到大腦形成感覺(jué)。味覺(jué)受體細胞感受到不同的味覺(jué)刺激后，是如何進(jìn)行編碼的呢？
關(guān)于味覺(jué)的信號是如何編碼的，長(cháng)期以來(lái)一直存在爭論，人們提出兩種模型：“專(zhuān)線(xiàn)傳輸”模型和“交叉纖維”模型。在專(zhuān)線(xiàn)傳輸模型中，受體細胞對單一的味道起反應，并且有單獨的神經(jīng)纖維傳遞味覺(jué)刺激信息，不管是不同細胞間還是不同神經(jīng)纖維間都沒(méi)有功能的重疊。在交叉纖維模型中，同一種味道被傳入不同的細胞或神經(jīng)纖維中，即味覺(jué)刺激信息在還沒(méi)到達神經(jīng)纖維就要被編碼，并在進(jìn)入神經(jīng)纖維后使用公用的線(xiàn)路進(jìn)行信號傳輸。
味覺(jué)編碼的模型[2]。“專(zhuān)線(xiàn)傳輸”模型是指一種味覺(jué)受體細胞只對一種味道起反應，并且由單獨的神經(jīng)纖維來(lái)傳遞味覺(jué)刺激信號（左圖）；“交叉纖維”模型是指，五種基本味覺(jué)的信號都通過(guò)公用的神經(jīng)纖維傳輸，比如，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的傳遞甜味的神經(jīng)纖維。交叉纖維模型中又有兩種假設：中圖表示每個(gè)味覺(jué)受體細胞都能同時(shí)識別五種基本味道（一個(gè)細胞中同時(shí)有五種顏色的小點(diǎn)），而右圖則表示每個(gè)味覺(jué)細胞只識別一種基本味道（一個(gè)細胞是一種顏色）。
到底是一種味覺(jué)受體細胞可以識別多種不同味道，還是一種味覺(jué)受體細胞只識別一種味道？在小鼠身上進(jìn)行的分子和功能研究所取得的證據強烈支持專(zhuān)線(xiàn)傳輸模型。也就是說(shuō)每個(gè)味覺(jué)受體細胞只識別一種基本味道，并且一根神經(jīng)纖維只傳遞一種味道的味覺(jué)信號。
但不管如何，我們從上圖中可以看出，一個(gè)味蕾是可以同時(shí)辨別五種基本味道的，而成人大概有約3000個(gè)味蕾[3]，四散分布在口腔內，因此，實(shí)際的“味覺(jué)地圖”應該是這樣的……
真正的“味覺(jué)地圖”[2]
結論：謠言破解。 原來(lái)味蕾是多面手，而非傳說(shuō)中的“專(zhuān)業(yè)工人”。用舌尖舔檸檬，一樣能酸倒你。傳說(shuō)中的“味覺(jué)地圖”其實(shí)并不存在。
Update
在8月1日對“味覺(jué)地圖”的謠言進(jìn)行了粉碎以后，很多網(wǎng)友對“味覺(jué)地圖”是謠言仍然感到不可接受。有人認為，舌頭的不同部位對味覺(jué)的敏感性還是有差異吧；還有人說(shuō)，舌尖確實(shí)對苦味不敏感。大巴對此十分理解，畢竟味覺(jué)有一定的主觀(guān)成分，每個(gè)人又存在個(gè)體差異。即使有人認為自己的會(huì )厭能?chē)L到苦味也不奇怪，因為確實(shí)有人做過(guò)研究發(fā)現會(huì )厭上也存在味蕾！
受到“味覺(jué)地圖”說(shuō)法的影響，之前人們一直誤以為一個(gè)舌區只負責一種味覺(jué)的。到1974年，美國的Collings大姐發(fā)表了一篇文章，闡述她在15名志愿者的口內不同區域分別滴加不同濃度的氯化鈉（咸味）、蔗糖（甜味）、檸檬酸（酸味）、尿素和奎寧（均為苦味），看志愿者能夠分辨出的化學(xué)物質(zhì)的最低濃度。Collings的實(shí)驗證明了每個(gè)舌頭區域都能?chē)L出5種味道，只是敏感閾值不同。首先，這個(gè)嘗出閾（能?chē)L出物質(zhì)的最低濃度）的值非常小，和生活中常遇到的物質(zhì)濃度差別比較大，沒(méi)有什么實(shí)際應用意義。各區的閾值差別也很微小，也沒(méi)有什么實(shí)際意義。其次，各個(gè)舌區嘗出閾的重疊范圍較大，比如蔗糖的甜味，舌尖和舌側后部的嘗出閾差不多，對于氯化鈉的咸味，舌尖和舌前側的嘗出閾差不多。再者，呈味物質(zhì)不同，嘗出閾也有差別，比如苦味，各舌區對尿素和奎寧的嘗出閾就有較大差異。最后，人之間的個(gè)體差異是存在的，比如人群中約8.22%的人嘗不出苯硫脲的苦味。另外，和1901年德國人Hanig的結果不同，Collings對實(shí)驗得到的嘗出閾進(jìn)行比較，發(fā)現對于咸味，舌尖最靈敏；對于苦味，軟腭最靈敏，而在舌頭上，舌根比舌尖對苦味更不敏感。（ Virginia B.Collings. Human taste response as a function of locus of stimulation on the tongue and soft palate. Perception & Psychophysics, 1974, Vol.16, No.1, 169-174.）
當然，后來(lái)也有研究直接否定了舌上不同區域對甜、咸、苦味的嘗出閾有差別的。比如這篇文獻：Kaoru Sato, et al. Sensitivity of Three Loci on the Tongue and Soft Palate to Four Basic Tastes in Smokers and Non-smokers. Acta Oto-laryngologica. , 2002, Vol.122, No.4: Pages 74-82.
通過(guò)研究味覺(jué)產(chǎn)生的機制，我們現在基本已經(jīng)認同了舌頭的各個(gè)區域都能?chē)L出五種基本味道。對于舌頭各區敏感性是否存在不同，雖然不能斷然否定，但從相關(guān)的研究結論來(lái)看，這種差異即使有也很小，對于一般人的實(shí)際生活沒(méi)有什么大的影響?？梢钥隙ǖ氖?，此前的關(guān)于“味覺(jué)地圖”的說(shuō)法是錯誤的。
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