کشف حس ششم روی زبان

در زیر میکروسکوپ، زبان یک منظره غریب و بیگانه به نظر می رسد؛ مجموعه ای از پرزها و جوانه های چشایی که درک پنج طعم و مزه پایه: شور، ترش، شیرین، تلخ و اومامی (umami) را امکانپذیر می کند.

همیشه از دوران باستان به این موضوع اشاره شده است که آب فاقد طعم و مزه است؛ حتی ارسطو در حدود 330 قبل از میلاد از آب به عنوان یک مایع "بی مزه" نام برده بود.

پاتریشیا دی لورنزو، عصب شناس رفتاری در دانشگاه ایالتی نیویورک عنوان کرد: حشرات و دوزیستان دارای سلول های عصبی سنجش آب (water-sensing) هستند و شواهد زیادی بدست آمده اند که نشان می دهند، سلول های مشابهی در بدن پستاندارن وجود دارند. مطالعات اخیر با استفاده از اسکن مغز حاکی از آن است که منطقه ای از قشر مغز انسان به طور خاص به (مزه) آب پاسخ می دهد.

با این حال منتقدان همچنان براین باورند که هرگونه درک طعم آب، وابسته به چیزی است که قبل از نوشیدن آب خورده ایم؛ به عنوان مثال، درک حس شیرینی آب اغلب پس از خوردن یک غذای شور ایجاد می شود.

زاخاری نایت، عصب شناس دانشگاه کالیفرنیا در سانفرنسیسکو عنوان کرد: تقریبا مکانیسم سلولی و مولکولی که بوسیله آن طعم و مزه آب در دهان و گلو حس می شود، و مسیر عصبی که از طریق آن سیگنال به مغز منتقل می شود، شناخته نشده است.

در مطالعات قبلی، نایت و همکارانش، جمعیت متمایزی از سلول های عصبی را در منطقه هیپوتالاموس مغز شناسایی کردند که منجر به ایجاد حس تشنگی و ارسال سیگنال (در مغز حیوانات) برای زمان آغاز و توقف نوشیدن آب می شود.

نایت خاطر نشان کرد: اما مغز باید اطلاعاتی را در مورد آب از دهان و زبان دریافت کند، چراکه حیوانات، نوشیدن آب را مدت ها قبل از آنکه سیگنال پر شدن از روده یا خون به مغز مخابره شود، متوقف می کنند.

در تلاش برای رمزگشایی از این موضوع، محققان موسسه فناوری کالیفرنیا با همکاری محققان دانشگاه ایالتی نیویورک، تحقیقات خود را برای یافتن سلول های گیرنده طعم سنجش آب (TRCs) بر روی زبان موش آغاز کردند. از روش حذف ژنتیکی برای جستجوی سلول ها، خاموش کردن انواع مختلف TRCs و در نهایت، پر کردن دهان موش با آب برای بررسی واکنش سلول ها استفاده شد.

سلول های TRCs سنجش اسید در زمانی که در معرض آب قرار گرفتند، بشدت فعال شدند؛ در زمانیکه دو گزینه نوشیدن آب یا یک روغن سیلیکونی مصنوعی و فاقد مزه ارائه شد، موش های فاقد TRCs دیرتر آب را انتخاب کردند که نشان می دهد، احتمالا این سلول ها در تمایز قائل شدن میان آب از سایر نوشیدنی ها نقش دارند.

در گام بعدی، محققان بررسی کردند که آیا فعال کردن مصنوعی این سلول ها با استفاده از روش موسوم به اپتوژنتیک (optogenetics) می تواند باعث تحریک کردن موش به نوشیدن آب شود یا خیر. موش ها به گونه ای تربیت شدند
تا پروتئین های حساس به نور در سلول های TRCs سنجش اسید را بیان کنند. این سلول ها در پاسخ به نور لیزر فعال می شدند.

پس از آموزش دادن به موش ها برای نوشیدن آب از یک فواره، محققان اقدام به جایگزینی آب با یک فیبر نوری که نور آبی بر روی زبان موش ها می تاباند، کردند. موش ها در این زمان به گونه ای رفتار می کردند که انگار درحال نوشیدن آب هستند. برخی از موش های تشنه، لیسیدن فواره نور را 2000 بار در هر 10 دقیقه تکرار می کردند.

تعیین اینکه چگونه جوانه های چشایی سنجش اسید به آب واکنش نشان می دهند، به تحقیقات بیشتری نیاز دارد؛ اما محققان معتقدند، زمانی که آب، بزاق را می شوید، pH درون سلول ها تغییر کرده و این مسأله باعث فعال تر شدن آنها می شود.  

نایت تأکید کرد: یکی از راه هایی که حیوانات آب را از سایر مایعات تشخیص می دهند، حذف یا پاک شدن بزاق است؛ اما این راه تنها یکی از چند روش سنجش آب از جمله دما و فشار است.  

نتایج این مطالعه در Nature Neuroscience منتشر شد.

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: sciencemag

No tags for this post.