Ученые из США и Японии разметили «вкусовую кору» головного мозга человека. С помощью фМРТ-эксперимента, в ходе которого добровольцам необходимо было пробовать соленые, сладкие, горькие и кислые жидкости, они смогли разметить участки островковой доли и крышечки головного мозга, каждый из которых отвечает за определенный вкус. Авторы в статье, опубликованной в Nature Communications, отмечают, что «вкусовая кора» мозга человека устроена сложнее, чем у других животных.
Определение вкусов очень важно для живых организмов, так как помогает им отличить питательную пищу от потенциально опасной, а также той, которая может эффективно ускорить процесс обучения, влияя на систему вознаграждения головного мозга. К примеру, горький вкус для человека скорее будет ассоциироваться с каким-либо опасным для жизни продуктом, чем сладкий вкус, так как его имеют сравнительно небольшое количество продуктов, пригодных в пищу. За определение вкусов отвечает работа определенных рецепторов на вкусовых луковицах языка: например, за определение сладкого вкуса отвечают рецепторы, сопряженные с G-белками.
Разумеется, информация о вкусе определенной пищи обрабатывается и на уровне головного мозга: исследования на животных показывают, что в так называемую «вкусовую кору» головного мозга входит островковая доля и передняя крышечка (operculum), прилегающая к нижней лобной извилине. Тем не менее, исследований, которые показывали бы точное расположение участков мозга, отвечающих за определение вкусов у человека, до сих пор было проведено мало.
Восполнить недостающие исследования о «вкусовой коре» человека решили ученые под руководством Юничи Чиказое (Junichi Chikazoe) из Национального института физиологических исследований (Япония). В фМРТ-исследовании приняли участие 20 человек: перед началом эксперимента каждому из них предлагали попробовать жидкости с разными вкусами (соленый, сладкий, горький и кислый), которые отличались интенсивностью. Это было сделано для того, чтобы определить поведенческий порог определения вкуса для каждого человека.
Далее разные вкусовые жидкости участникам дали попробовать уже в сканере, а в качестве контрольного условия использовали жидкость без вкуса. С помощью этого ученым удалось разметить на фМРТ-снимках те участки, которые активируются для каждого вкуса по-отдельности.
Исследователи выяснили, что, как и у животных, во «вкусовую кору» мозга человека входит и крышечка, и островковая доля: активность этих участков была разной для каждого из представленных участникам вкусов.
В дополнительном эксперименте участникам также давали попробовать два варианта горького и сладкого: для первого использовали жидкость с разведенным в ней катехинами или хлоридом магния, а для второго — жидкость с глюкозой или сахарозой. В этом случае участки островковой доли активировались с разной интенсивностью в зависимости от того, насколько интенсивным был каждый из вкусов.
Авторы работы пришли к выводу, что «вкусовая кора» головного мозга человека устроена гораздо сложнее, чем у животных (например, грызунов): вместо того, чтобы одинаково воспринимать различные вкусы, отделы островковой доли также могут определять и их интенсивность, активируясь по-разному.
Помимо четырех базовых вкусов принято выделять еще и пятый — умами, вкус высокобелковых продуктов. Этот вкус многим продуктам дает пищевая добавка глутамат натрия, у которой, к сожалению, не самая хорошая репутация. Прочитать о ней подробнее вы можете в нашем материале «Умами и с чем его едят».
Елизавета Ивтушок