Благодаря чему мы чувствуем вкус еды

От языка до мозга: что такое вкус и почему не стоит ему верить

Если показать испытуемому картинку с пиццей, а затем немного ударить язык током, мозг радуется больше, чем после картинки с йогуртом. Большому, калорийному куску каждый рад. даже если он нарисован. Что такое «вкус», чем мы его чувствуем, как он нам лжет, а мы просим еще — в новом материале «Ножа».

Зачем нужен вкус

Давным-давно, когда люди еще не изобрели рестораны, они делили вкусы на потенциально опасные и не очень. «Горькое» тогда было знаком вероятного яда, «кислое» — чего-то недозрелого или испорченного. А вот вкусы сладкого или умами — богатой протеинами еды — сигнализировали «прекрасная и редкая еда, хватай!» Именно поэтому современный человек часто страдает от ожирения: внутренний примат не в курсе, что еда давно стала легкодоступной и голод не предвидится, поэтому требует хватать бургеры и леденцы, а бороться с ним невероятно трудно — ведь он настроен на выживание.

Большинство позвоночных различает те же вкусы, что и человек. Но есть исключения. «Используй или потеряй» недаром считается главным принципом эволюции: те животные, которым не нужно чувствовать определенный вкус, постепенно теряют эту способность. Так, все кошачьи не ощущают сладости: у них деактивирован один из двух генов, отвечающих за работу соответствующего рецептора. Предположительно дело в том, что они хищники. А у травоядных панд отключено восприятие умами — всё равно вряд ли им попадется богатый протеинами бамбук.

Есть у вкуса и темная сторона: мы начинаем любить неприятные ранее ощущения, если проникаемся мыслью, что выгоды превышают неудобства. Например, кофе и алкоголь горчат, но зато один может разбудить нас, а второй — развеселить, и вот я решительно вхожу в винный отдел, чтобы сделать себе горько.

Кстати, склонность к выпивке может быть в том числе связана со вкусом, точнее, с генетически заложенной чувствительностью к горькому: если тебя не тошнит от горечи алкоголя, стать пьянчужкой гораздо легче.

Есть ли вкус у цвета

На самом деле еда — это огромное многогранное переживание. Прежде всего, вкус неотделим от запаха — это знает каждый, кто не прогуливал уроки биологии, хотя бы раз страдал насморком или заметил, что на «карте мозга» зоны, отвечающие за восприятие вкуса и запаха, расположены совсем рядом. Зависит от температуры: например, чем горячее чеддер, тем он кислее, а если выпить холодной воды и сразу начать есть, восприятие сладости многократно уменьшается.

Как мы воспринимаем еду, зависит от ее вида, причем иногда самым тупым образом. Так, испытуемые уверены, что батончик с зеленой этикеткой содержит меньше калорий, чем красный. Почему? Да черт знает. Потому что — зеленый, как всё экологически чистое в маркетинге.

Может повлиять на вкус форма объекта. И даже люстра. Дэвид Галь, экспериментируя в Северо-Западном университете Иллинойса по своей основной специальности — маркетинг и покупательское поведение, обнаружил, что после сортировки геометрических фигур испытуемые оценивают вкус сыра с острыми краями как более сильный и насыщенный, чем круглого. Другой эксперимент из той же серии показал: люди, предпочитающие крепкий кофе, выпивают больше напитка в ярко освещенной комнате, чем в затемненной. А любители слабого кофе — наоборот.

Нитевидные сосочки языка, отвечающие за осязание, зубы с их датчиками давления у корней, жевательные мускулы совместным усилием оценивают текстуру еды. Именно они способны заценить молекулярную кухню — все эти сыры из миндаля, ромовую икру и мясную пену. Считается, что больше всего человек одобряет твердые блюда. Во-первых, их текстура во время пережевывания меняется, во-вторых, они просто дольше остаются во рту.

Имеют ли деньги вкус

Влияют на предпочтения в еде и стереотипы. Оказывается, мужчины чаще стараются выбирать стереотипно «мужскую» еду и во время выбора склонны немного подзависать. При этом женственными продуктами считаются, к примеру, кисломолочные, а мужскими — мясные продукты. Золотая жила для маркетологов!

В том же исследовании придумали уморительный прием: добавляя йогурту маскулинности, чтобы вышел настоящий «мужицкий» йогурт, ученые называли кусочки фруктов «кусками».

Диктует вкус даже ценник. Так, вино кажется человеку вкуснее, если он считает его дорогим. Причем это доказано субъективно, когда вино оценивает сам испытуемый, и объективно, с помощью функционального МРТ: чем выше ценник, тем выше активность в медиальной орбитофронтальной коре. Даже нейроны любят деньги!

Это далеко не все гнусные фокусы мозга, который просто хочет поесть. К сожалению, область взаимозависимости сенсорных систем пока недостаточно изучена. Но когда-нибудь ученые сконструируют идеальный ужин: твердая еда восхитительной формы, оптимальная текстура, вызывающее аппетит освещение — и за бешеные бабки, иначе не так вкусно.

Что такое язык

Язык состоит из так называемых вкусовых луковиц в форме, как ни странно, луковиц. Каждое такое образование — это от 50 до 100 вкусовых клеток четырех (как считается сейчас) типов, два из которых предназначены для распознавания вкусов. Таким образом, старое утверждение, что разные зоны языка специализируются на разных вкусах, давно опровергнуто. Впрочем, язык, строго говоря, вообще не знает, что такое вкус. Он его воспринимает, но не определяет. Занимается этим мозг.

Семь десятилетий ушло на выяснение, как именно мы чувствуем вкус. Сладкий, горький вкусы и умами оказались связаны с семейством G-белков. Соленое и кислое — с ионными каналами: например, кислый вкус — с рецептором PKD2L1, определяющим высокую концентрацию ионов водорода. Отдельный рецептор распознает газировку.

Больше всего у человека рецепторов, чувствительных к горечи: как уже упоминалось, горькое — это потенциальная отрава, поэтому быстро определить ее и немедленно выплюнуть может быть жизненно важно.

Как мозг чувствует вкус

Те же специалисты, которые определили конкретные вкусовые рецепторы — Чарльз Цукер и Николас Риба — далее занялись поиском того, как ощущение превращается в конкретный факт. Оказалось, что каждому вкусу (ну, кроме кислого, с ним пока непонятно) соответствует определенный участок в части мозга, ответственной за понимание вкуса.

При некоторых повреждениях мозга человек не воспринимает вкус, хотя вкусовые луковицы в порядке. Это называют центральной агевзией. Еще более интересно обратное: если вкусовых луковиц на языке нет или нет самого языка — будет ли человек чувствовать вкус? Можно почитать соответствующий AmA-тред на Reddit или обратиться к опыту ученых университета штата Калифорния в Лонг-Бич.

На примере Келли Роджерс, рожденной без языка, они убедились, что она различает все базовые вкусы. Да вдобавок любит стаут!

Весь фокус в том, что вкусовые рецепторы расположены не только на языке. Прежде всего, это пищеварительный тракт: есть они, например, в горле (именно эти рецепторы помогают безъязыкому чувствовать вкус), есть в трахее и в животе. Рецепторы горького встречаются на так называемых ресничках эпителия дыхательных путей: они быстро определяют горькие соединения вроде табачного дыма и стараются от него избавиться. В кишечнике обнаружены рецепторы сладкого T1R2/T1R3, они связаны с усилением выработки инсулина после определения глюкозы. Их сигнал минует наше непосредственное сознание, зато в теории может дополнительно подсаживать человека на сладкое и калорийное как на метаболическую ценность. По крайней мере, у лабораторных мышей, нечувствительных к сладости, сработало: вкус они не ощутили, но система вознаграждения в мозгу из-за «физиологических событий, начинающихся в желудочно-кишечном тракте» запустилась всё равно.

Да, что рецептор умами делает в сперматозоидах, а рецептор горького — в тестикулах, доподлинно пока неизвестно. Но раз они там есть — они там нужны.

Почему острое приносит кайф

В целом сейчас признано пять вкусов: сладкий, горький, соленый, кислый и умами, «мясной». Некоторые исследователи прибавляют к ним другие, например, вкус воды, который вот-вот войдет в список базовых. Но индийского карри в этом списке нет: острый — это вообще не вкус. Острый — это боль. Алкалоид капсаицин (содержится в перце чили, в халапеньо) и пиперин (черный перец) или аллилизотиоцианат (ответственный за прелесть горчицы, хрена, васаби) действуют на ноцицепторы, которые связаны с болевыми раздражителями, в частности с ощущением высокой температуры. Отсюда это потрясающее чувство, что острый перец поджег твой рот. Белок, который вызывает этот эффект, есть на поверхности и других нервных клеток, поэтому мы так невыносимо страдаем, если, кинув в суп халапеньо, сдуру чешем той же рукой глаз.

Любовь некоторых людей заказать тарелку боли связывают с так называемым аффективным сдвигом — тем же, что заставляет нас любить кофе, водку, сигареты и истерики: вообще плохо, но подкрепление положительное, поэтому хорошо.

Боль и жар во рту активизируют систему предупреждения «боже-как-больно», мозг в ответ выдает эндорфин и допамин, чтобы заблокировать боль, и провоцирует эйфорию. Так опыт поедания карри связывается с опытом «мы чуть не умерли, а потом было реально круто!». Хочется сразу заказать еще. По сути, то же самое, что runner’s high, «эйфория бегуна», только chili high: ограниченные риски — и приключения с обязательным счастливым концом.

Но авантюры, пусть и за обеденным столом, любит не каждый; не все готовы упарываться даже карри. Согласно исследованию, люди, которым нравится острое, демонстрируют также более высокую тягу к разнообразным ощущениям и чувствительность к вознаграждению — словом, к риску.

Одни соглашаются терпеть боль, чтобы развлечься и получить профит, другие — нет. Первые выберут к крылышкам горчицу, вторые — кисло-сладкий соус. И пока вторые просто завтракают, первые переживают полноценную пытку взлетом и падением, которую по ошибке считают вкусом.

Могут ли роботы распознавать вкус

Вкус почти невозможно измерить объективно — здесь нет и не может быть никакого «объективно». Тем не менее разработка и совершенствование искусственного языка, который мог бы дегустировать подобно настоящему, идут уже не первый год.

Уже существуют как промышленные датчики, настроенные на конкретные вкусы, так и целые электрические языки. Это не протезы человеческого языка: в них нет необходимости; частичную трансплантацию утерянного языка проводят, выкраивая новый из собственных тканей пациента, а в 2003 году впервые был пересажен донорский язык.

Искусственные языки — способ как тестировать и оценивать образцы пищи, так и потенциально передавать вкус на расстоянии.

Контроль качества в сельском хозяйстве и промышленности, мгновенный обмен информацией, развитие нового вкуса, да хоть возможность дистанционно пробовать манго в супермаркете (если удастся наладить подачу информации о вкусе без вживления электродов в мозг) — искусственные языки пригодятся человечеству. Правда, однажды подобный электрический дегустатор определил человеческую руку как прошутто, чем вызвал шквал шуток о роботах-людоедах.

Есть ли технологии симуляции вкуса

Эксперименты со вкусом давно развлекают ученых. Так, программируемый бокал для коктейлей Vocktail с одноименным bluetooth-приложением предлагает симулировать любую выпивку с помощью обычной воды: светодиодная подсветка обеспечивает требуемый цвет, ободок из электродов, стимулирующих язык — вкус, а устройство с отсеками для воздуха и крохотный насос, включаясь, когда человек пьет, обеспечивают соответствующий запах.

Но все-таки самые перспективные с обывательской точки зрения опыты — это работа собственно с самими вкусами. Вернемся к эксперименту из начала статьи, который провела Катрин Охла в Центре исследований хеморецепции Монелла. Она показывала испытуемым картинки высококалорийной еды — лосося, бараньих отбивных — или низкокалорийной вроде бобов и йогурта. После каждой картинки на язык испытуемого подавали слабый электрический разряд. Судя по ЭЭГ мозговой активности, разряд после демонстрации высококалорийной еды вызывал у испытуемых более сильное и приятное ощущение, чем та же стимуляция после картинки с какой-нибудь дыней.

То есть, чтобы озолотиться, ученым всего-то требуется найти способ придавать брокколи вкус (а желательно также вид, запах и текстуру) свинины.

Конечно, работать можно и в обратном направлении: после месяца на бедной жирами диете испытуемые становятся более чувствительными к их вкусу — но это не для нас. Нет-нет, не для нас.

«Подделкой» вкуса заняты целые корпорации: чем заменить сахар, соль, жир так, чтобы никто не разозлился на подмену, да еще и приучить людей к заменителям? Тот же вкус, что лжет нам, когда захочет, в случае со слишком вредными продуктами почему-то не желает подыгрывать. Остается только, подключив электроды к мозгу, смотреть, как искусственный язык пробует синтетическую пиццу — и стараться получить удовольствие.

Источник

Химия вкуса: почему мы едим и никак не можем остановиться

Анна Веселко

На YouTube можно найти почти бесконечное количество видео, на которых маленькие дети впервые пробуют лимон. Интерес к яркой желтой еде сменяется недоуменным выражением на лице малыша, который делает гримасу, попробовав этот кислый цитрусовый. И совершенно иначе выглядит ситуация, когда ребенок пробует сладкий шоколад: глаза расширяются, но в этот раз от удовольствия, а забрать сладость из цепких рук становится не так уж и просто. Разбираемся, каким образом формируются вкусовые ощущения человека и почему эволюция сыграла с нами злую шутку, подтолкнув к перееданию.

Большая часть видео, упомянутых выше, — это любительская съемка родителей, которые решили запечатлеть момент первого знакомства своих детей с яркими вкусами еды. Однако снимают подобные видео и ученые, те, которые изучают чувство вкуса у детей и младенцев: одна из них — Джули Менелла , ученый из Филадельфии. Она предполагает, что пристрастие детей к сладкому имеет несколько иные механизмы, чем у взрослых. Хотя сахар и будоражит детский мозг и включает режим гиперактивности, в отличие от взрослых сладкоежек, маленькие дети отзываются на сладкий вкус, потому что имеют врожденную любовь к сладкому и знакомы с ним через молоко матери: оно содержит лактозу, или молочный сахар. Исторически, пока человечество не развилось до изготовления детского питания, чтобы выжить, дети должны были стремиться к тому, чтобы получить как можно больше материнского молока. Более того, в случае с детьми сладкий вкус, а не сахар сам по себе (поэтому подойдет и условный сахарозаменитель), притупляет чувство боли.

Механизм взрослого пристрастия носит несколько иной характер: это в большей степени вопрос физической и психологической зависимости от глюкозы и серотонина (гормона удовольствия) , который вырабатывается, когда мы закидываем в себя очередную конфетку, и заставляет нас чувствовать себя лучше. Конечно, со временем подобная зависимость вырабатывается и у ребенка — к сожалению, многие дети из развитых стран мира получают с едой гораздо больше сахара, чем требуется для здорового развития организма. Чем больше сладкого мы едим, тем больше хочется, сколько бы лет нам ни было.

Врожденной, по мнению исследовательницы, является и нелюбовь к горькому вкусу: он сигнализирует о том, что еда испортилась, непригодна в пищу и, возможно, ядовита. Именно таким образом человеческое восприятие вкуса веками регулирует нашу выживаемость как вида

Поскольку выжить для наших предков было важнее, чем вкусно пообедать, за восприятие сладкого вкуса в человеческом организме отвечает всего два вида рецепторов. В случае с горьким вкусом их количество увеличивается до минимум двадцати. К сожалению, вкусовые предпочтения, развитые за тысячи лет эволюций, помноженные на колоссальное развитие пищевой промышленности и кулинарного мастерства, подтолкнули современного человека на край пропасти. Разнообразие вкусной еды, гораздо большее, чем реально нужно нам для выживания, зачастую приводит к пагубным пищевым привычкам, перееданию и злоупотреблению едой, в которой нет ничего полезного. Возможно, изучение механизмов, которые отвечают за восприятие вкуса, поможет человечеству преодолеть нездоровое увлечение пищей?

Наука о вкусе

Довольно долгое время, говоря о вкусовых ощущения, наука опиралась на так называемую карту вкусов , которая появилась из-за того, что гарвардский психолог Эдвин Боринг неправильно понял смысл немецкой статьи 1901 года.

Наверняка большинство еще со школы помнит картинку с языком, раскрашенным в яркие зоны: кончиком мы воспринимаем сладкий вкус, сладкий и кислый — краями, горький — задней частью. Однако новейшие исследования давно доказали, что это неправда: рецепторы, отвечающие за восприятие того или иного вкуса, рассредоточены по всему языку, хотя иногда и могут в большей степени группироваться в тех или иных частях языка. Более того, за восприятие вкуса отвечают не только рецепторы, но и, например, гены и обоняние. Да и самих вкусов больше четырех, сейчас их выделяют минимум пять: к уже упомянутым выше не так давно был добавлен пятый вкус, умами , описанный японским химиком Кикуне Икедой еще в 1908 году.

Умами — это приятная острота, которую человек способен ощутить благодаря соевому соусу, приготовленным помидорам и глутамату натрия, крайне распространенному усилителю вкуса. Но и это не конец, ведь за последние пару десятков лет ученые открыли еще несколько вкусов, которые прямо сейчас борются за свое место среди официальных. Пожалуй, больше всего шансов у жирного и кальциевого, то есть соленого, вкусов. И тот и другой здоровый человек сумеет определить без проблем.

Однако для того, чтобы в полной мере ощущать все вкусы, важно, чтобы в порядке были не только вкусовые рецепторы языка: человек должен чувствовать запахи, а соответствующие сигналы — без проблем доходить до вкусовых центров, расположенных в мозге

Нейроны, которые реагируют на отдельные вкусы, расположены в участке мозга, называемом «вкусовой корой» , — сигналы от языка поступают в него через ствол мозга. Но для того, чтобы испытать вкусовой опыт, одних сигналов от вкусовых сосочков недостаточно, ведь вкус формируется за счет комбинации летучих и нелетучих элементов еды. Если вы возьмете бутылку ванильной кока-колы и сделаете глоток, зажав нос, вкус напитка будет ровно таким же, как и у обычной колы. Но стоит вам разжать нос и сделать второй глоток, как вы почувствуете ваниль. Однако это будет не вкус: у ванили нет вкуса, а только аромат, который превращается во «вкус» прямо в мозге. Но возможно это только в том случае, если вы будете его вдыхать.

Попадая в носовую полость, летучие молекулы еды воздействуют на рецепторы запаха (кстати, на этом факте выстроен процесс дегустации вин), которых у человека порядка 350–400 типов. Именно сочетание вкуса и запаха является тем самым вкусовым ощущением — приятным или не очень, — которое мы получаем от еды. Причем мозг различает запахи, которые мы вдыхаем через нос, и запахи, которые попадают в полость носа через «обратное обоняние», когда мы едим. А еще вкусовые рецепторы расположены в поджелудочной железе, кишечниках и легких человека , что еще раз доказывает, что сами по себе ощущение вкуса они не создают. Зато помогают нам избежать очередной опасности: вдохнув ядовитое вещество, человек закашливается в попытке выдохнуть его обратно еще и потому, что рецепторы в легких распознают горечь, сигнал о потенциальном вреде.

Таким образом, человек, потерявший обоняние, но сохранивший в полном порядке рецепторы языка, в степени потеряет вкус и больше никогда не сможет в полной мере наслаждаться едой. Просто потому, что больше никогда не испытает полноценно сформированного ощущения вкуса, от которого напрямую зависит наше желание употреблять ту или иную еду.

Слишком вкусно

Некоторые люди — супертейстеры (от англ. to taste, «пробовать на вкус») — способны ощущать вкусы сильнее других, потому что вкусовые сосочки на их языках расположены чрезвычайно близко к друг другу. Как результат, человек в разы тоньше различает вкусовые нюансы (вспомним про дегустатора мороженого, язык которого застрахован на совершенно космическую сумму), однако это одновременно и дар, и проклятие. Дар, потому что человек способен ощутить небывалое удовольствие от еды. Проклятие, потому что и весь отрицательный вкусовой опыт он будет переживать в разы ярче.

Супертейстеры как явление были открыты в конце 1980-х годах исследовательницей Линдой Бартошак из Йеля. Линда не изучала вкусы, но работала с веществом под названием фенилтиокарбамид, которое, как оказалось, не в состоянии почувствовать почти две трети представителей всей европеоидной расы. Зато те, кому это «удовольствие» доступно, могут в полной мере ощутить его горечь, для некоторых — почти невыносимую. Впрочем, вполне возможно, есть и еще один плюс в том, чтобы родиться супертейстером: меньшая уязвимость к инфекциям верхних дыхательных путей. Рецепторы, которые чувствуют фенилтиокарбамид, расположены не только в языке, но и в носу человека и, вероятно, распознают отдельные виды бактерий. Ученые предполагают, что организмы тех, кто в состоянии распознать фенилтиокарбамид, успешнее включают систему «быстрого реагирования» на определенные виды инфекций.

Впрочем, ключевая проблема не только супертейстеров, но и вообще современных людей, заключается в том, что нам всем «слишком» вкусно. Пищевая промышленность превосходит саму себя каждый год, поставляя на полки магазинов продукты, от которых сложно (да и не хочется) отказываться, несмотря на их вполне осознаваемый вред. Подавляющее большинство современных продуктов не только стимулирует нас есть чаще, но одновременно с этим настолько энергетически богаты, что можно покрыть суточную потребность в еде одним приемом пищи. На котором, конечно же, мало кто останавливается.

Остается только надеяться, что рано или поздно изучение вопроса формирования вкуса, вкусовых предпочтений и пищевой промышленности приведет к тому, что выбор большинства людей относительно еды станет более здоровым. В конце концов, вкусовую склонность к той или иной еде, которая есть у нас с рождения, можно исправить регулярной практикой. Сократив количество соли, вы со временем заметите, что и у слабосоленой еды очень яркий и приятный вкус. Точно так же можно отказаться от переизбытка сахара и полюбить со временем вкус брокколи или, как это происходит почти с каждым первым, оливок.

Четыре факта о вкусе

Вкус — это совокупность сигналов от рецепторов на языке и ортоназального обоняния, которые, объединяясь в мозге, становятся богатым и во многом личным переживанием. Неудивительно, что та или иная еда способна пробудить в человеке яркие воспоминания — вспомните кулинарного критика из мультфильма «Рататуй».

Дети рождаются с предпочтениями к тем или иным вкусам, причем не только эволюционными — они зависят и от рациона матери во время беременности. А еще дети острее воспринимают горький вкус.

Супертейстеры есть и в мире животных — например, сомы, кожа, жабры, губы и усы которых покрыты вкусовыми сосочками, похожими на те, что есть и у человека. Это косвенное доказательство того, что человек — продукт эволюции, происходившей когда-то в морских глубинах.

Восприятие вкуса зависит также от формальных и психологических факторов. Например, если вы будете пить один и тот же эспрессо из маленькой фарфоровой чашечки и пивной кружки, ваши впечатления от его вкуса будут совершенно разными. В том числе именно поэтому для многих напитков и блюд существует специальная посуда.

Источник