Усещането за вкус дава на животното способността да преценява какво яде и пие. На най-основното ниво тази оценка е да насърчи поглъщането на хранителни вещества и да предотврати консумацията на потенциални отрови или токсини. Няма съмнение, че животните, включително хората, развиват вкусови предпочитания. Тоест, те ще избират определени видове храни, за предпочитане пред други. Интересното е, че предпочитанията за вкус често се променят във връзка с телесните нужди. По същия начин животните често развиват неприязън към храната, особено ако се разболеят скоро след ядене на определена храна, въпреки че тази храна не е била причината за болестта - със сигурност и вие сте преживели това сами. Предпочитанията и отвращенията към храната включват усещането за вкус, но тези явления са почти сигурно медиирани чрез централната нервна система.

Вкусови рецепторни клетки, вкусови рецептори и вкусови нерви

Усещането за вкус се медиира от вкусови рецепторни клетки които са групирани в клъстери, наречени вкусови рецептори. Вкусовите рецепторни клетки пробват орални концентрации на голям брой малки молекули и отчитат усещане за вкус в центровете в мозъчния ствол.

При повечето животни, включително хората, вкусовите рецептори са най-разпространени върху малки колчета от епител на езика, наречени папили. Вкусовите рецептори са твърде малки, за да се видят без микроскоп, но папилите се наблюдават лесно при внимателен оглед на повърхността на езика. За да ги направите още по-лесно да се видят, сложете няколко капки синьо оцветител за храна на езика на любим човек и ще видите куп малки бледи подутини - предимно гъбични папили - открояващи се на син фон.

вкусови рецептори

Вкусовите рецептори са съставени от групи между 50 и 150 колоновидни вкусови рецепторни клетки, обединени заедно като група банани. Вкусовите рецепторни клетки в пъпката са подредени така, че върховете им образуват малка вкусова пора и през тази пори се разпространяват микровили от вкусовите клетки. Микровилините на вкусовите клетки носят вкусови рецептори.

Вплетена сред вкусовите клетки във вкусовата пъпка е мрежа от дендрити на сензорни нерви, наречени „вкусови нерви“. Когато вкусовите клетки се стимулират чрез свързване на химикали с техните рецептори, те се деполяризират и тази деполяризация се предава на вкусовите нервни влакна, което води до потенциал за действие, който в крайна сметка се предава в мозъка. Един интересен аспект на тази нервна трансмисия е, че тя бързо се адаптира - след първоначалния стимул се забелязва силно отделяне във вкусовите нервни влакна, но в рамките на няколко секунди този отговор намалява до ниво на стабилно състояние с много по-ниска амплитуда.

След като вкусовите сигнали се предават в мозъка, се активират няколко еферентни нервни пътища, които са важни за храносмилателната функция. Например, вкусът на храна е последван бързо от повишено слюноотделяне и от ниско ниво на секреторна активност в стомаха.

Сред хората има съществена разлика във вкусовата чувствителност. Приблизително всеки четвърти човек е „супертест“, който е няколко пъти по-чувствителен към горчиви и други вкусове от тези с лош вкус. Такива разлики са наследствени и отразяват разликите в броя на гъбичните папили и следователно вкусовите рецептори на езика.

В допълнение към сигналната трансдукция от рецепторните клетки на вкуса, също така е ясно, че обонянието влияе дълбоко на усещането за вкус. Помислете как вкусовете се притъпяват и понякога се различават, когато обонянието ви се наруши поради настинка.

Вкусови усещания

Усещането за вкус е еквивалентно на възбуждане на вкусовите рецептори и са идентифицирани рецептори за голям брой специфични химикали, които допринасят за приемането на вкуса. Въпреки тази сложност, пет вида вкусове са общопризнати от хората:

  • Сладко - обикновено показва богати на енергия хранителни вещества
  • Umami - вкусът на аминокиселини (напр. Месен бульон или отлежало сирене)
  • Солено - позволява модулираща диета за електролитен баланс
  • Кисело - обикновено вкусът на киселини
  • Горчив - позволява засичане на различни природни токсини

Нито един от тези вкусове не се предизвиква от един химикал. Също така има прагове за откриване на вкус, които се различават при химикалите, които имат един и същ вкус. Например, захарозата, 1-пропил-2-амино-4-нитробензенът и лактозата имат сладък вкус за хората, но сладкият вкус се предизвиква от тези химикали при концентрации от приблизително 10 mM, 2 uM и 30 mM съответно - диапазон на сила от около 15 000 пъти. Веществата, считани за горчиви, обикновено имат много ниски прагове.

Примери за някои човешки прагове
Вкус Вещество Праг за дегустация
Солено NaCl 0,01 М
Кисело HCI 0,0009 М
Сладка Захароза 0,01 М
Горчив Хинин 0,000008 М
Умами Глутамат 0,0007 М

Трябва да се отбележи, че тези вкусове се основават на човешките усещания и някои сравнителни физиолози предупреждават, че всяко животно вероятно живее в свой собствен „вкусов свят“. За животните може да е по-подходящо да се обсъждат вкусовете като приятни, неприятни или безразлични. Освен това има някои ясни разлики между животните в това какво могат да вкусят. Котките например не реагират на сладкиши поради делеция в гена, който кодира един от сладките рецептори.

Възприемането на вкуса изглежда също се влияе от термичната стимулация на езика. При някои хора затоплянето на предната част на езика създава ясни сладки усещания, докато охлаждането води до солено или кисело усещане.

Вкусови рецептори

Много голям брой молекули предизвикват вкусови усещания чрез доста малък брой вкусови рецептори. Освен това изглежда, че отделните вкусови рецепторни клетки носят рецептори за един вид вкус. С други думи, в рамките на вкусовата пъпка някои клетки на рецептора на вкуса усещат сладко, докато други имат рецептори за горчиви, кисели, солени и умами вкусове. Голяма част от това разбиране за вкусовите рецептори произтича от поведенчески проучвания с мишки, проектирани да нямат един или повече вкусови рецептори.

Приятните вкусове (сладки и умами) се медиират от семейство от три T1R рецептора, които се събират по двойки. Различни молекули, които водят до усещане за сладко се свързват с рецептор, образуван от субединици T1R2 и T1R3. Котките имат делеция в гена за T1R2, което обяснява тяхната неотзивчивост към сладките вкусове. Също така, мишките, проектирани да експресират човешкия протеин T1R2, имат човекоподобна реакция на различни сладки вкусове. Рецепторът, образуван като комплекс от T1R1 и T1R3, свързва L-глутамат и L-аминокиселини, което води до вкус на умами.

Горчивият вкус е резултат от свързването на различни молекули с фамилия от около 30 T2R рецептори. Самата дегустация на киселина включва активиране на тип TRP (преходен рецепторен потенциал) канал. Изненадващо, молекулярните механизми на приемане на вкус на сол са слабо характеризирани спрямо останалите вкусове.

Контрол на приема на храна

Слюнчени жлези и слюнка