生物通報道  來自美國哥倫比亞大學、美國國立衛生研究院和加州大學的研究人員利用一種新型技術繪制出了老鼠大腦中的“味覺地圖”，揭示出腦部控制甜味、咸味、苦味、鮮味的感受區域。這一研究成果于9月2日在線發表在《科學》（Science）雜志上。

文章的通訊作者是美國*院士、現任職于哥倫比亞大學生物化學和分子生物物理與神經科學系以及加州大學圣地亞哥分校生物系的Charles S. Zuker教授。Charles S. Zuker課題組還有許多華裔學生，華裔博士陳曉科（音譯，xiaoke chen）及彭月清（音譯，Yueqing Peng）為這篇文章的共同通訊作者。

盡管人類體驗的食物有各種不同的味道，但是只有五種味覺被認為是能被舌頭細胞感知：甜、咸、苦、酸、鮮。味覺有重要的生存意義。鮮味感受器對味精和其他氨基酸有反應，其存在可能是為了發現有價值的蛋白質豐富的食品。苦味感受器則提醒人們提防不要咽下毒藥。

Zuker教授長期從事味覺的分子機制研究，在過去的研究中Zuker曾證實人類的味蕾包含了能感受各種不同味道的味覺細胞，而每一個細胞則只負責識別其中一種味道。由于味蕾分布于整個舌頭，因而舌頭的每一個部分都能辨別各種基本味道。由此揭示出“one taste, one cell class”即某一個特定的味覺細胞只感受特定的味覺的編碼規律。

于是，研究人員開始猜想味覺在大腦中是否也能被分別表現出來。過去研究人員曾試圖觀測不同味道刺激后小鼠大腦區域神經元的電活動。在那些試驗中，研究人員發現響應不同刺激的大腦區域相互混合，看起來似乎大腦中的神經元能夠廣泛地處理所有的味道。

在這篇文章中，Zuker實驗室的博士后陳曉科嘗試采用了一種叫做雙光子鈣成像的新技術。研究人員利用這種新技術對小鼠腦島中的味覺腦皮層進行了檢測。由于當神經細胞被激活時，細胞中就會產生鈣波。研究人員可根據細胞內的鈣水平來判斷神經元的激活狀態。研究人員將鈣敏感感光染料注入小鼠神經元中。當一個神經細胞被激活時，隨著熒光爆發就能實時觀察神經細胞及其產生的反應。

基于對不同味覺物質刺激下的小鼠腦部細胞反應觀察的結果，研究人員在大腦中找到了“四個*獨立的熱點區域”，囊括了細胞對甜味、苦味、咸味和鮮味的反應。然而讓研究人員感到意外的是，他們并未發現酸味感受神經細胞在大腦中的分布區域。研究人員推測酸味感受區域可能位于抽樣位置之外，也可能是由于酸味是一種觸覺痛感所致。

研究人員表示由于目前這一實驗對機體具有一定的侵害性，且當前的醫學成像技術還沒有分辨率探測到熱點區域，因而還無法在人類身上驗證這一結果。然而他們相信在不久的將來他們就有可能獲得真實的高分辨率，并以相同的方式來觀察人類的這些區域。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文摘要：

A Gustotopic Map of Taste Qualities in the Mammalian Brain

The taste system is one of our fundamental senses, responsible for detecting and responding to sweet, bitter, umami, salty, and sour stimuli. In the tongue, the five basic tastes are mediated by separate classes of taste receptor cells each finely tuned to a single taste quality. We explored the logic of taste coding in the brain by examining how sweet, bitter, umami, and salty qualities are represented in the primary taste cortex of mice. We used in vivo two-photon calcium imaging to demonstrate topographic segregation in the functional architecture of the gustatory cortex. Each taste quality is represented in its own separate cortical field, revealing the existence of a gustotopic map in the brain. These results expose the basic logic for the central representation of taste.
 

來源：生物通