Αναλύσεις Εγκεφάλου Αποκαλύπτουν Πού Συνδέονται Γεύση και Οσμή
Γεύση και οσμή είναι τόσο στενά συνδεδεμένες, ώστε μια υπόνοια αγαπημένων τροφών προκαλεί τη γεύση τους χωρίς καμία συνειδητή προσπάθεια.
Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου στο Nature Communications, οι αναλύσεις εγκεφάλου και η μηχανική μάθηση έχουν εντοπίσει για πρώτη φορά την περιοχή του ανθρώπινου εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για αυτή τη αισθητηριακή αλληλοεπικάλυψη, γνωστή ως νησί.
Τα ευρήματα ενδέχεται να εξηγήσουν γιατί οι άνθρωποι επιθυμούν ορισμένες τροφές ή απομακρύνονται από αυτές, δηλώνει ο Ιβάν ντε Αραούχο, νευρολόγος στο Ινστιτούτο Max Planck για την Βιολογική Κυβερνητική στο Τύμπιγκερν, Γερμανία.
Από τη στιγμή που δαγκώνουμε κάτι, η οσμή και η γεύση γίνονται συνδεδεμένες, λέει ο Πούτου Άγκος Κορισταντόνο, νευρολόγος στο Καρολίνσκα Ινστιτούτο στη Στοκχόλμη. Ορισμένες χημικές ουσίες των τροφών ενεργοποιούν υποδοχείς γεύσης γλυκού, αλμυρού, ξινού, πικρού ή umami στην γλώσσα. Άλλες ταξιδεύουν μέσω της οροφής του στόματος, ενεργοποιώντας υποδοχείς οσμής στο πίσω μέρος της μύτης. Αυτές οι “ορθονάσες οσμές” είναι που διαφοροποιούν τα μάνγκο από τα ροδάκινα, για παράδειγμα. Και οι δύο γεύση είναι κατά κύριο λόγο ξινές, αλλά “είναι πραγματικά το άρωμα που τις διαφοροποιεί,” λέει ο Κορισταντόνο.
Ο εγκέφαλος συνδυάζει αυτά τα σήματα για να δημιουργήσει την αίσθηση της γεύσης, αλλά οι επιστήμονες είχαν δυσκολίες να προσδιορίσουν πού συμβαίνει αυτό στον εγκέφαλο.
Στη νέα μελέτη, ο Κορισταντόνο και οι συνεργάτες του έδωσαν σε 25 άτομα σταγόνες ποτών σχεδιασμένα να ενεργοποιούν μόνο τους υποδοχείς γεύσης ή οσμής τους, ενώ σάρωναν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πολλαπλές συνεδρίες. Προηγουμένως, οι συμμετέχοντες είχαν μάθει να συνδυάζουν τις οσμές και τις γεύσεις με συγκεκριμένες γεύσεις.
Η ομάδα στη συνέχεια περιόρισε τις υποψήφιες περιοχές του εγκεφάλου απομονώνοντας διάφορα μέρη του εγκεφάλου από αυτές τις σαρώσεις και χρησιμοποιώντας καθένα από αυτά για να εκπαιδεύσει αλγόριθμους μηχανικής μάθησης. Αρχικά, οι αλγόριθμοι έμαθαν να διακρίνουν τις αποκρίσεις του εγκεφάλου σε γλυκές ή αλμυρές γεύσεις. Στη συνέχεια, ο Κορισταντόνο δοκίμασε την ικανότητα των αλγόριθμων να μαντέψουν τι είχαν μυρίσει οι συμμετέχοντες με βάση τις εγκεφαλικές εικόνες.
Ένας από τους καλύτερους αλγόριθμους εκπαιδεύτηκε με εικόνες από μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται νησί, η οποία προηγουμένως θεωρούνταν ότι απαντά μόνο στα γευστικά συστατικά της γεύσης. Αυτό σήμαινε ότι όταν βιώναμε είτε το άρωμα είτε τη γεύση που σχετίζεται με την ίδια γεύση, η νησί έμοιαζε παρόμοια στις σαρώσεις και επομένως ήταν πιθανό να ερμηνεύει τα σήματα οσμής και γεύσης παρόμοια. Άλλες περιοχές φαίνεται να λαμβάνουν σήματα γεύσης από τη νησί, αλλά η νησί είναι το πρώιμο στάδιο στην επεξεργασία γεύσης, λέει ο Κορισταντόνο.
Η νησί παρακολουθεί εσωτερικά όργανα όπως το στομάχι και τα έντερα και υποσυνείδητα επηρεάζει τις διατροφικές μας συνήθειες και πώς νιώθουμε για τα σώματά μας. Είναι, ωστόσο, ιδιαίτερα δύσκολο να μελετηθεί, λόγω της τοποθεσίας της πολύ βαθιά στον εγκέφαλο. Μελέτες σε ποντίκια έχουν αποκαλύψει ότι η νησί επεξεργάζεται οσμές, με ορισμένα κύτταρα να αποκρίνονται επιλεκτικά σε συνδυασμούς οσμών και γεύσεων, υποδηλώνοντας έναν ρόλο στην επεξεργασία γεύσης.
Δεν έχει είναι δυνατό να εξεταστούν οι λειτουργίες της στους ανθρώπους, καθώς οι εξελιγμένες υπολογιστικές και στατιστικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτήν τη μελέτη δεν ήταν διαθέσιμες στο παρελθόν, δηλώνει ο ντε Αραούχο.
Ο Κορισταντόνο δοκίμασε μόνο οσμές ορθονάσων, αλλά οι οσμές που προκαλούν επιθυμίες τροφής όταν περνάμε από ένα διάδρομο τυριού ή ένα εστιατόριο ενεργοποιούν τους υποδοχείς στο μπροστινό μέρος της μύτης μας. Αυτή τη στιγμή, εξετάζει εάν αυτές οι οσμές ενεργοποιούν επίσης τη νησί.