关于「吃」这件事，大脑说：太有意思了……

图片：《樱桃小丸子》

食色性也之 1：食——味觉

Sharon，认知科学在读博士

告子曰：“食、色，性也......” 意思就是，食欲和性欲都是人的本性。

这篇文章我想和你们分享，食——味觉，我们人类是如何感知食物和味道的。

何为味觉？

从生存和进化角度来看，味觉能帮助我们识别食物，吃好吃或者对自己有益的食物，同时避开不好吃或者有毒的食物。

准确来说，味觉能帮我们识别这几种基础的味道：甜（sweet），鲜（umami），酸（sour），咸（salty），和苦（bitter），以及一些更加复杂的口感：脂肪（fat），如下图。

甜甜的食物含糖，暗示着你这货估计挺高碳水化合物的，补充能量最适合了（士力架之类的）。

咸咸的食物有盐，肯定含 Na，钠，可以调节人体水平衡（毕竟 salt 就是从海里来的）。

有鲜味的食物大多是肉类，丰富的蛋白质（鲜，umami，听起来像日文因为它就是日文。鲜味就发现于东京帝国大学教授池田菊苗把谷氨酸盐加入了海带鱼汤）。

苦给人一种反感，估计是人体对毒药的保护或反抗机制（所以不喜欢吃药是有道理的！）。

酸也会给人带来反感，人也会避免过度食用，以保持体内酸平衡（宝宝可以生吃柠檬，是不是想起来都流口水和打冷战）。

味觉首先有味（刺激源，信息）才有觉（对信息的高级感知）。食物首先要送到嘴里，舌头上的味蕾收集味觉信息，传达到大脑，我们才感知到这是什么味道，我们喜不喜欢。

细胞如何收集味觉信息？

那么问题来了。舌头上的味蕾是如何收集味觉信息的呢？

人的口腔有近 5000 个味蕾。和我们一直以为的相反，人的舌头的不同部位的味蕾并没有功能上的不同。并不存在舌头的不同位置感知不同味觉。

但是，味蕾有不同的细胞群。味蕾上每近 100 个细胞，会形成细胞群。不同细胞群，对味觉的感知有不同的作用。此文中，我主要会讲到三类细胞，它们的名字就叫做一类（Type I），二类（Type II），和三类（Type III）。

不仅是人类，其他哺乳类动物也有类似的味蕾结构。

电子显微镜下兔子的味蕾（Royer & Kinnamon, 1991），箭头指处为 Type II 细胞

现在，除了电子显微镜，我们还可以用蛋白质标志不同细胞群。运用免疫组织化学染色法(immunohistochemistry (IHC))，我们可以看到区分开来的 Type I, II, III 细胞。

而 Type III 是唯一有显眼的突触的。

让我们来细细说说这三类细胞在功能上有什么不同。

Type I 细胞

首先，Type I 细胞赢在了数量上。超过 50% 的味蕾细胞都是 Type I.q

其次，Type I 的职能非常重要。它们是味蕾上的神经胶质细胞。【什么是神经胶质细胞呢？称为glial cell，它的职能就是提供支持，供给营养，维持环境稳定。】Type I 细胞不是神经胶质细胞，但是却有这它的功能。它是味蕾中的调解员。它可以清理味蕾的神经递质，制止住味蕾的信息传递。例如通过表达谷氨酸转运，定期清理自己和周边细胞（Type II,III）的谷氨酸（味精就是谷氨酸类盐）。同时，它也有 ROMK，一种钾离子通道，维持着味蕾的钾离子平衡。由于钾离子一直和动作电位紧密相关，Type I 可以通过调节钾离子防止 Type II & Type III 细胞的过度兴奋。

最重要的是，Type I 细胞有只出不进的钠离子通道，控制着咸的味觉感知

Type II 细胞

Type II 细胞是受体细胞，有着各种各样的可以和神经递质结合的受体。这些受体可以结合：甜味，苦味和鲜味的化合物。

而且，正如受体， Type II 细胞非常智能。和相应特定的受体，感知相应特定的味觉。

T1R2 + T1R3 ---> 甜

T1R1 + T1R3 ---> 鲜

T2RS ---> 苦

Type III 细胞

Type III 属于前突触细胞，连接着神经终端。

就味觉来说，它可以独特的感知酸。但是由于它接收和整合 type II/ receptor cells 的信号，它并无法敏感区别出甜，咸，苦和鲜。

综上所述，人的舌头上有很多味蕾，味蕾上主要有三个细胞群，每个细胞群有特定的功能和感知特定的味道。

大脑如何感知味觉信息？

味蕾上的细胞可以收集味觉信息，甚至传递，而这些信息是要传到大脑皮层里，味觉信息才可以被人类感知。

研究发现，大脑有一个区域对味觉，甚至食这个行为，有着重要的意义，它就是眼窝前质皮层（orbitofrontal cortex）。

它的位置正如它的名字。

眼窝前质皮层是一个非常聪明的部位。

我们常说色香味，眼窝前质皮层可以编码食物的香味和口感。在我们吃东西的时候，我们接受的各种各样的信息都可以送达眼窝前质皮层。

同时，眼窝前质皮层可以编码你对食物的感受。之前说到味觉可以分成五类，酸甜苦鲜咸。同时，也可以分成两类：开心（pleasant）和反感（aversive）的。那么我们就可以看看眼窝前质皮层对这两类的味觉反应。在一个实验中，开心的食物是 1M 的葡萄糖水，而反感的食物是 0.1M 的盐水。off 组是控制组，被试喝的是没有味道的液体。On 组是实验组，被试可能喝葡萄糖水，也有可能喝盐水。结果显示，在糖水和盐水下，眼窝前质皮层都会被激活，但是被激活的区域不一样。