Рецепторы языка воспринимающие вкусовые ощущения: как работают наши вкусовые рецепторы

Содержание

как работают наши вкусовые рецепторы

Делимся переводом статьи про анатомию вкуса. Она поможет понять, как формируется вкусовое впечатление и почему в оценке кофе важен не только вкус, но и тело, запах и температура.

Вкусовые сосочки: из чего состоит поверхность языка

Если внимательно посмотреть на язык, мы увидим, что он как будто покрыт маленькими «пупырышками». Кажется, что это и есть наши вкусовые рецепторы. Но на самом деле это вкусовые сосочки. Рецепторы намного меньше: в одном вкусовом сосочке — от 3 до 100 рецепторов.

Вкусовые сосочки языка

Обратите внимание, что некоторые сосочки выглядят иначе, чем другие. Это потому что у нас на языке четыре типа сосочков. В центре языка — множество маленьких, тонких сосочков. Они называются нитевидными и не содержат вкусовых рецепторов. Спереди и по бокам языка — маленькие круглые сосочки, похожие на крапинки. Это грибовидные сосочки — они обычно содержат по 3–5 вкусовых рецепторов.

Увидеть другие два типа гораздо сложнее. Посмотрите на самую заднюю часть языка — туда, где расположены миндалины. Возможно, вам удастся разглядеть несколько выступов по бокам. Это листовидные сосочки. А ближе к небному язычку расположены большие, круглые вкусовые сосочки. Они называются желобовидными. Каждый из этих двух типов содержит более 100 вкусовых рецепторов.

Сладкий, горький, солёный. Правда ли, что разные части языка отвечают за разные вкусы?

Глядя на расположение сосочков на языке, мы вспоминаем уроки биологии, на которых изучали карту языка. Она показывает области, которые отвечают за распознавание разных вкусов — соленого, сладкого, кислого, горького и острого. Но не все так просто: карта языка — это миф! Каждый вкусовой рецептор, независимо от расположения, может распознавать все пять вкусов.

Карта языка — это миф: каждый вкусовой рецептор распознает все пять вкусов

Структура вкусовых рецепторов: как мозг получает сигнал о вкусе

Давайте поближе рассмотрим вкусовой рецептор. Он состоит из двух типов клеток — вкусовых, которые выполняют основную работу по распознаванию вкуса, и вспомогательных. Над каждым вкусовым рецептором расположена вкусовая пора — отверстие, в которое проникают молекулы еды для взаимодействия со вкусовыми клетками.

Каждая вкусовая клетка имеет вкусовой волосок. Когда он соприкасается с молекулой пищи, клетка посылает мозгу импульс: обнаружен вкус! Импульс проходит через черепной нерв, который соединяет вкусовые рецепторы с мозгом.

Каждый вкусовой рецептор содержит 30–50 вкусовых клеток. Это означает, что ваш мозг одновременно обрабатывает тысячи сигналов от вкусовых рецепторов. Он берет информацию, которую посылают рецепторы, и сравнивает с воспоминаниями о вкусах, которые вы когда-либо ощущали. Именно так мозг распознает, что именно вы едите.

Существует всего пять вкусов — сладкий, соленый, кислый, горький и умами. Все остальное ваши вкусовые рецепторы попросту игнорируют. Но мы знаем, что вкусовые впечатления нельзя уместить в пять определений. И в этом случае пора вспомнить про запах и ощущения во рту.

Хрустящий, сочный, тягучий: как ощущение пищи во рту влияет на восприятие вкуса

Когда мы говорим «вкусно», наш мозг на самом деле оценивает не только вкус, но и множество других факторов. Текстура, влажность, температура, жирность — это лишь часть того тактильного опыта, который мы получаем во время жевания или глотания. Вы не станете есть отсыревшую гранолу, пить теплую газировку или угощать друзей засохшим печеньем. Даже если вкус блюд остался тем же, общее впечатление будет негативным.

Как запах влияет на восприятие вкуса

Во время жевания и глотания вы ощущаете запахи даже той пищи, которая уже у вас во рту. Все они поступают в носовую полость, где расположены обонятельные клетки. Эти клетки работают так же, как и вкусовые рецепторы — но отвечают за восприятие запаха, а не вкуса. У них тоже есть крошечные волоски, которые при контакте с запахом посылают мозгу сигнал через обонятельный нерв.

Взаимодействие обонятельных клеток с запахами

В отличие от вкусовых, обонятельные клетки могут различать тысячи разных ароматов — от мясного до фруктового. Получается, что практически каждый компонент нашего вкусового впечатления, кроме пяти известных вкусов, — это на самом деле запах. Поэтому он так важен в восприятии вкуса. Это также объясняет, почему при заложенном носе пища кажется безвкусной.

Действительно ли мы едим «на автомате»?

Нам кажется, что во время приема пищи активна только наша пищеварительная система, но это не так. Наш мозг проделывает огромную работу. А работает он в тандеме с вкусовыми и обонятельными рецепторами — именно они помогают нам распознавать вкусы. Благодаря сложной анатомии мы помним любимые лакомства из детства и можем наслаждаться блюдами в кафе.

Оригинал: http://www.decodingdelicious.com/the-anatomy-of-flavor/

Научная ошибка: действительно ли на языке есть зоны вкусов?

Клаудиа Хаммонд
BBC Future

20 октября 2017

Автор фото, Getty Images

Много лет нас учили, что рецепторы вкуса на языке расположены на определенных участках, и поэтому вкус горечи мы ощущаем преимущественно задней частью языка, а сладкого — его кончиком.

Эта теория оказалась абсолютно ошибочной.

Вы, наверное, помните схему из школьного учебника анатомии — розовый язык, на котором обозначены разные зоны восприятия вкуса.

Задняя часть языка — чувствительная к горькому, кончик — к сладкому, боковые поверхности впереди — к соленому, а ближе к задней части — к кислому.

Помню, как мы делали растворы из сахара и соли и наносили их пипеткой на разные участки языка, чтобы проверить правильность схемы.

Тогда все это казалось вполне правдоподобным, но, как оказалось, этот процесс намного сложнее.

• Как наше тело обманывает мозг

Известную «языковую схему» печатали в школьных учебниках на протяжении десятилетий. Ее авторство обычно приписывают немецкому ученому Давиду Паули Хенигу, который описал ее в своей диссертации в 1901 году.

Исследователь капал растворы с разными вкусами — соленым, сладким, кислым и горьким — на разные участки языка людей. И таким образом выяснил, что чувствительность вкусовых рецепторов отличается в разных его частях.

Хениг обнаружил, что кончик языка и его боковые зоны являются чувствительными, но он не утверждал, что они лучше воспринимают какой-то один определенный вкус.

Автор фото, Toa Heftiba

Підпис до фото,

Долгое время ученые считали, что вкус сладкого можно ощутить только кончиком языка, но это оказалось ошибкой

Однако когда он изобразил чувствительность языка на схеме, она создавала впечатление, что разные участки соответствуют разным вкусам.

Стивен Мунгер, ведущий исследователь восприятия вкуса из Университета Флориды, считает, что ответственность за ложную интерпретацию диаграммы несет психолог по имени Эдвин Боринг.

Он сделал ряд довольно бессмысленных исследований. В ходе одного из них, которое он провел в соавторстве со своей женой, исследователи будили людей ночью через разные интервалы времени и просили их угадать, который сейчас час.

Какие эмоции скрывают наши улыбки

К сожалению, авторы не говорят, как им удалось уговорить людей принять участие в этом эксперименте. Его результаты, однако, показали, что большинство участников называли время достаточно точно, с погрешностью в 15 минут.

Эдвин Боринг также написал книгу о восприятии и ощущениях, содержащую также схему вкусовых зон на языке, похожую на те, которые печатают в современных учебниках.

Сегодня известно, что мы распознаем вкусы разлными участками языка, а вкусовые рецепторы расположены не только на языке, но и на небе и даже в горле.

Кроме четырех основных вкусов, которые каждый вкусовой сосочек может различить, есть и недавно обнаруженный пятый вкус, который получил название «умами». Это вкус белковых веществ, например, пармезана, а также мяса.

Мы не воспринимаем все эти вкусы одинаково. Долгое время считалось, что рецепторные клетки внутри сосочков могут различить любой вкус.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Известную «языковую схему» печатали в школьных учебниках на протяжении десятилетий, но она оказалась неправильной

Но эту идею опроверг исследователь Чарльз Цукер, который возглавляет лабораторию в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

В течение многих лет он и его команда пытались идентифицировать рецепторные клетки для каждого из пяти вкусов.

Исследователи обнаружили рецепторы сладкого, горького, кислого и умами, и только соленый вкус долгое время не подвергался исследованию.

Наконец в 2010 году им удалось определить и этот рецептор.

• Удивительный феномен музыкального «кожного оргазма»

• Пять вещей, которые «Алиса в стране чудес» открывает о нашем мозге

В нашем организме есть около 8000 вкусовых рецепторов. Каждый из них содержит комплекс рецепторных клеток, которые могут выделить любой из пяти основных вкусов.

Сигнал о вкусе движутся к мозгу двумя черепно-мозговыми нервами, один из которых расположен на задней части языка, а другой — на кончике.

Когда исследователи с помощью анестезии «выключали» фронтальный нерв, человек все равно мог распознать сладкий вкус, что и опровергает идею об отдельных вкусовых зонах языка.

Еще одна загадка заключается в том, как мозг расшифровывает сообщения, передаваемые через черепные нервы.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Разные участки языка способны распознавать все пять вкусов

В 2015 году команда ученых из Колумбийского университета выяснила, что в головном мозге мышей, например, есть специальные клетки, которые отвечают каждому вкусу.

Таким образом, теория об отдельном «оборудовании» для определения каждого вкуса, все же имеет смысл.

Но речь идет не о зонах вкусовых рецепторов на языке, а о специализированных клетках с соответствующими нейронами в головном мозге. Каждая группа этих клеток настроена на определенный вкус.

Разные участки языка способны распознать все пять вкусов.

И хотя некоторые его части немного более чувствительны к определенным вкусам, по мнению Стивена Мунгера, эта разница незначительна.

Прочитать оригинал этой статьи на английском вы можете на сайте BBC Future

Анатомия, голова и шея, вкусовые рецепторы языка — StatPearls

Гадир Х. Аль Джулаих; Савита Ласрадо.

Информация об авторе и его принадлежности

Последнее обновление: 8 августа 2022 г.

Введение

Вкусовые ощущения позволяют нам отличать приятную пищу от неприятной. Приятная еда может быть сладкой, соленой, кислой или острой ( умами на японском языке), в то время как неприятная еда имеет горький вкус. В последнее время жирные кислоты и кальций считались возможными вкусовыми веществами, воспринимаемыми вкусовыми рецепторами. [2] Открывая эти основные типы вкусов, наши вкусовые рецепторы, находящиеся в ротовой полости, действуют как хеморецепторы-ворота, которые помогают нам принять решение о том, позволять ли еде, уже находящейся во рту, попадать в наше тело или нет.[1]

Структура и функция

Организация вкуса осуществляется многоклеточными вкусовыми сосочками, расположенными преимущественно на языке и небе. В меньшей степени они присутствуют и в других отделах ротовой полости. Вкусовые луковицы представляют собой группу быстро регенерирующих нейроэпителиальных рецепторных клеток со средней продолжительностью жизни от 8 до 12 дней; однако некоторые клетки вкусовых рецепторов могут сохраняться гораздо дольше. Молекулярные особенности вкусовых рецепторов могут различаться у разных людей. Существует три типа сосочков вкусовых рецепторов[1][2][3]:

Грибовидные сосочки вкусовых рецепторов: имеют грибовидную форму и расположены на передних двух третях языка задняя треть языка
Листовидные вкусовые почки сосочки: расположены на боковых сторонах языка

Эти вкусовые почки по своим функциональным свойствам сходны с нейронами; они преобразуют вкусовые раздражители в электрические сигналы, а затем передают эти сигналы сенсорным нервам. [1]

Существует пять идентифицированных различных типов клеток вкусовых луковиц, клеток типа I, рецепторных клеток (типа II), пресинаптических клеток (типа III), базальных клеток и нейронных отростков. Клетки I типа представляют собой глиоподобные клетки. Клетки типа II экспрессируют вкусовые рецепторы, связанные с G-белком, для горького, сладкого и острого типов вкуса, а также секретируют нейротрансмиттеры аденозинтрифосфата (АТФ) и ацетилхолина (АХ). В то время как клетки типа III ощущают кислый вкус и выделяют серотонин (5-гидрокситрптамин/5-НТ), гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) и норэпинефриновые нейротрансмиттеры. Клетки, которые передают соленый вкус, еще не были определенно обнаружены с точки зрения этих типов вкусовых клеток.

Нитевидные сосочки — это невкусовые сосочки языка. Они составляют жесткую поверхность языка и считаются основной частью сосочков языка.

Эмбриология

Ясно, что появление иннервации происходит до развития вкусовых рецепторов, так как вкусовые аксоны появляются сначала на седьмой неделе беременности, а затем развиваются и созревают сосочки вкусовых рецепторов на 10-13 неделе беременности. беременности, как иннервированные, дифференцированные и предположительно функциональные.

Во время беременности вкусовые раздражители попадают в амниотическую жидкость, которую плод постоянно проглатывает, а после рождения исследования показывают, что вкусы материнского рациона проявляются в грудном молоке. Это воздействие сильно влияет на пищевые предпочтения детей, поскольку они исследуют эти новые вкусы.

Нервы

Как правило, вкусовые луковицы (грибовидные, желобовидные и листовидные сосочки) иннервируются чувствительными нейронами 7-го (лицевого) и 9-го (языкоглоточного) черепно-мозговых нервов, аксоны которых передают вкусовые сигналы от периферических вкусовых рецепторов к заднему мозгу. [1] Передние грибовидные сосочки иннервируются ветвью chorda tympani 7-го черепного нерва; задние желобовидные сосочки иннервируются 9черепной нерв, а листовидные сосочки получают иннервацию как от 7-го, так и от 9-го черепных нервов. Большой поверхностный каменистый нерв (также ветвь 7-го черепного нерва) иннервирует вкусовые сосочки, расположенные на небе.

5-й (тройничный) черепной нерв получает вход от невкусовых нитевидных сосочков.[3]

Физиологические варианты

Теория наличия только четырех или пяти типов вкуса была спорной в области вкусовых ощущений. Некоторые исследователи вкуса утверждали, что нет никакого реального смысла проверять эти основные вкусы, и поэтому они никогда не проверялись. В результате эти исследователи предположили, что могут быть тонкие различия и различия в качестве восприятия вкусовых классификаций, что делает их не только четырьмя или пятью вкусовыми типами, но, скорее, множеством различных вкусовых форм.

Клиническое значение

Нарушения вкуса классифицируются как агевзия (полная потеря вкуса), гипогевзия (снижение вкусовых ощущений) и гипергевзия (повышенная вкусовая чувствительность).[7]

Aguesia встречается редко и объясняется избыточным питанием вкусового нерва языка.[8]

Нарушение вкуса часто встречается при заболеваниях и травмах[1]; это снижает качество жизни пациента и вызывает анорексию, недоедание и потерю веса. Наиболее распространенными состояниями, вызывающими нарушение вкусовых ощущений, являются вирусные инфекции верхних дыхательных путей и инфекции ротовой полости. Другие заболевания, часто связанные с нарушением вкуса, включают гриппоподобные заболевания, СПИД и аутоиммунные заболевания, такие как синдром Шегрена, системная красная волчанка, сахарный диабет, ревматоидный артрит и воспалительные заболевания кишечника. Кроме того, дисфункция вкуса может возникать как продолжение химиотерапии рака, а также после лучевой терапии у пациентов с раком головы и шеи. Приблизительно две трети больных раком, получавших химиотерапию, сообщали о нарушениях вкуса, которые могут сохраняться в течение нескольких месяцев после лечения.[9]]

Установлено, что дисфункция вкуса у онкологических больных коррелирует со снижением перорального потребления и более неблагоприятным прогнозом; это может быть из-за быстрого роста раковых клеток наряду с воспалением и повреждением тканей.

Заболевания, поражающие центральную или периферическую нервную систему, также изменяют вкус, а также нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Кроме того, повреждение барабанной струны во время операции на ухе может привести к ухудшению вкуса.

Имеются сообщения о вкусовых и обонятельных галлюцинациях у некоторых пациентов с эпилепсией и шизофренией.[8]

Вкусовые ощущения обычно ухудшаются с возрастом; эффекты выдержки различаются для различных вкусовых качеств, однако в основном это влияет на соленый и горький вкусы. Хотя очень часто у пожилых пациентов наблюдаются нарушения вкуса, в этой популяции о них не сообщается [9].

Дисгевзия

Дисгевзия — расстройство вкуса, характеризующееся нарушением вкусовой чувствительности или наличием вкуса при отсутствии раздражителей. Это наиболее распространенная аномалия вкуса, о которой сообщают пациенты. Общие причины дисгевзии включают местные факторы, такие как инфекции полости рта, прием лекарств, системные заболевания, расстройства центральной или периферической нервной системы.[7] Иногда дисгевзия сладкого может быть первым признаком опухоли легких. [8] Хотя это редко, дисгевзия также может возникать в случаях вестибулярной шванномы в качестве основного симптома. Во многих случаях причина дисгевзии остается неустановленной, и поэтому ее диагностируют как идиопатическую оральную дисгевзию.[7]

Осмотр пациента

Обследование больного с нарушением вкуса включает осмотр полости рта и ушей. Следует также учитывать гигиену полости рта пациента и выделение слюны. Пациента следует расспросить о любой боли в ротовой полости, отеке, изменении жевательного поведения, ушной инфекции и сопутствующих заболеваниях.[8] Любой анамнез, связанный с предыдущими операциями на ухе, которые могли повредить барабанную струну, также заслуживают внимания.

Проверка способности чувствовать вкус

Визуализация также может быть использована для подтверждения или исключения повреждения центральной нервной системы. Мазки и посев также могут быть полезны в диагностике при подозрении на бактериальную или микологическую инфекцию.[8]

Лечение расстройств вкуса

Основным подходом к лечению расстройств вкуса является лечение основного заболевания, вызывающего это нарушение. Сульфат цинка, стероиды и витамин А являются часто используемыми лекарствами, несмотря на противоречия в результатах клинических исследований. Поэтому исследователям необходимо провести дальнейшие исследования по лечению расстройств вкуса.[7]

Контрольные вопросы

Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Прокомментируйте эту статью.

Рисунок

Вкусовые рецепторы языка. Изображение предоставлено S Bhimji MD

Ссылки

1.: Barlow LA. Прогресс и обновление во вкусе: новый взгляд на развитие вкусовых рецепторов. Разработка. 2015 01 ноября; 142 (21): 3620-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4647210] [PubMed: 26534983]
2.: Барлоу Л.А., Кляйн О.Д. Развитие и восстановление чувства вкуса. Curr Top Dev Biol. 2015;111:401-19. [Статья бесплатно PMC: PMC4435577] [PubMed: 25662267]
3.: Гравина С.А., Йеп Г.Л., Хан М. Биология вкуса человека. Энн Сауди Мед. 2013 г., май-июнь; 33(3):217-22. [Бесплатная статья PMC: PMC6078535] [PubMed: 23793421]
4.: Roper SD. Вкусовые почки как периферические хемосенсорные процессоры. Semin Cell Dev Biol. 2013 янв; 24(1):71-9. [Бесплатная статья PMC: PMC3690797] [PubMed: 23261954]
5.: Окли Б., Витт М. Создание сенсорных рецепторов на языке. J Нейроцитол. 2004 Декабрь; 33 (6): 631-46. [В паблике: 16217619]
6.: Эриксон RP. Исследование науки о вкусе: о происхождении и влиянии основных идей. Behav Brain Sci. 2008 фев; 31 (1): 59-75; обсуждение 75-105. [PubMed: 18394244]
7.: Heckmann JG, Heckmann SM, Lang CJ, Hummel T. Неврологические аспекты расстройств вкуса. Арх Нейрол. 2003 г., май; 60 (5): 667–71. [PubMed: 12756129]
8.: Hummel T, Landis BN, Hüttenbrink KB. Нарушения обоняния и вкуса. GMS Curr Top Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 2011;10:Doc04. [Бесплатная статья PMC: PMC3341581] [PubMed: 22558054]
9.: Фэн П., Хуанг Л., Ван Х. Гомеостаз вкусовых рецепторов в норме, болезни и старении. Химические чувства. 2014 янв;39(1):3-16. [Бесплатная статья PMC: PMC3864165] [PubMed: 24287552]
10.: Brown E, Staines K. Вестибулярная шваннома, проявляющаяся дисгевзией полости рта: диагноз, который легко пропустить. Деловой представитель Dent. 2016;2016:7081919. [Бесплатная статья PMC: PMC4775791] [PubMed: 27022490]