烤火鸡。馅料。土豆泥和肉汁。馅饼。感恩节让人联想到各种味道。如果你闭上眼睛，几乎可以品尝到它们。事实上，有一天你也许可以——无需食物就能做到。
哥伦比亚大学的科学家们已经弄清楚如何使用光遗传学——一种利用穿透性光和基因操作来开启和关闭脑细胞的技术——来开启和关闭大脑中的味觉。他们在上周发表在《自然》杂志上的文章中报告了他们的发现。通过以这种方式操纵小鼠的脑细胞，科学家们能够在没有食物化学物质实际存在于小鼠舌头上的情况下，唤起不同的味道。
哥伦比亚大学祖克实验室负责人、论文的共同作者查尔斯·祖克说，这些实验“真正地重新概念化了我们所认为的感官体验”。祖克说，结果进一步证明，“味觉感官是硬连接在我们的大脑中的”，这与我们的嗅觉不同，嗅觉与味觉密切相关，但几乎完全依赖于经验。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
通常当我们吃东西时，覆盖在我们舌头上的凸起，或称乳突，会拾取食物中的化学物质，并将味道传递到大脑。有五种主要的乳突类型，分别对应于五种基本味道——甜、酸、咸、苦和鲜味。与流行的看法相反，这些乳突并非聚集在舌头上的特定位置，苦味在后部，甜味在前部，而是均匀地分布在舌头上。
味觉地图可能确实存在，但它似乎位于大脑中，而不是舌头上。首先，研究人员找出了小鼠大脑中甜味和苦味的中枢，它们在脑岛中相隔约两毫米。他们只专注于甜味和苦味，因为这两种味道彼此最不相同，并且对人类、小鼠和其他动物来说也最突出，因为它们对生存的进化意义。甜味通常表示营养物质的存在，而苦味则表示潜在的毒药危险。
然后，祖克和他的团队使用光遗传学方法用光刺激这些区域，并在一系列行为测试中，使小鼠仅用清水就能尝到甜味或苦味。当研究人员激活甜味神经元时，他们观察到与小鼠正常遇到甜食时发生的情况一致的行为：它们的舔舐次数显着增加，即使动物的口渴已经满足。当科学家刺激与苦味相关的神经元时，小鼠停止舔舐，似乎在擦洗它们的舌头，甚至出现作呕，这取决于光遗传刺激的程度。
然后，研究人员对从未尝过甜味或苦味的动物进行了测试，并发现了相同的结果。在最后一组实验中，研究人员将尝起来是甜味和苦味的化学物质应用于小鼠的舌头，并将它们的反应与简单地光遗传学刺激相应神经元时发生的情况进行了比较。动物的反应方式没有差异，“证明味觉是硬连接在大脑中的，”祖克说。
祖克澄清说，这并不意味着不存在“后天习得的口味”这种东西。例如，冰岛国菜发酵鲨鱼肉哈卡尔，曾被以尖酸刻薄著称的美食评论家安东尼·波登称为“最糟糕、最令人作呕和可怕的东西”，但却受到许多北欧岛国人民的喜爱。人类比小鼠更复杂。味觉也可能受到经验和文化的影响。但这种感觉的基本原理从一开始就存在。
“每个婴儿都会对甜味微笑，对苦味皱眉，”祖克解释说。“味觉在很大程度上保留了这种硬连接的反应，除非有什么东西取代了它。我们消费的一些东西[是]天生令人厌恶的。但如果它们具有积极的强化结果，我们也会接受坏处带来的好处。”例如，咖啡或酒精明显是苦的，但由于它们分别带来的刺激和醉酒感，许多人随着时间的推移学会了享受它们。
宾夕法尼亚州莫内尔化学感官中心总裁加里·比彻姆称这项研究为“一种非常清晰而优雅的方法”，证实了长期以来的味觉确实是进化硬连接的假设。但比彻姆也指出，甜味和苦味化合物在到达大脑之前，会在口腔中相互影响，从而影响味道。“在现实世界中，食物是多种物质的混合物，这比这项研究表明的要复杂得多。然而，这是一项出色的工作，表明这些通路是天生组织好的，”他说。
祖克意识到，甜味和苦味处于味觉谱的两端，可能不代表所有味道。但他预计测试其他味道也会得到类似的结果，这些味道也是基于进化的。例如，盐发出电解质信号。“下一个问题是，这些皮质区域的活动如何与大脑的其余部分整合，”以形成体验和持久的味觉记忆——例如我们在感恩节创造的那些。