真正意义上的味觉有酸,甜,苦,咸和鲜,来自味觉细胞对生命活动的化学物质的反应。这些味觉细胞主要分布在舌头表面和口腔后面的会厌部。味觉细胞生命周期很短,大概两个星期更新一次。钠元素对人体的新陈代谢至关重要。味觉细胞上特定的钠离子通道。当钠离子达到足够浓度时,钠离子通道打开让钠离子流入。味觉细胞膜产生电势差,促传钙离子流入,引起细胞底部的突触前膜释放化学传递物质,主要是血清素。与味觉细胞接触的感觉神经元细胞接受到化学传递物质之后产生神经兴奋。咸味的感觉信息就产生了。酸味的产生与咸味相似。不同之处只是味觉细胞利用质子通道探知氢离子的存在。
甜味,鲜味和苦味的感受则是通过带有另一类感受器的味觉细胞。细胞外部的糖类分子和感受器结合后。在细胞内被感受器束缚的G蛋白分子脱离感受器,G蛋白再促动细胞打开钙离子通道,然后是突触的神经反应。甜味就产生了。起动鲜味感受的化学物质则是氨基酸和核苷酸。甜味和鲜味反映人体对碳水化合物和蛋白质的需求。别的动物有不一样的感受。老鼠爱大米。它们有超强的甜味感受,甚至能品出淀粉这种多糖物质的味道。而猫没有甜味感觉。它们的食物里没有碳水化合物,却喜欢鱼和虾。估计猫对鲜味比较敏感。有些动物甚至没有味觉。苦味来源于我们对一些有毒有害物质的防御性反应。这些物质主要是生物碱,普遍存在于植物的茎叶之中。神农尝百草,是一种动物的本能,也是一项非常危险的工作。我们吃的蔬菜是特定植物的幼茎幼叶。这时植物茎叶的纤维不够粗,毒性也不够强。
这些味觉信息由主要在舌尖,舌根和会厌部的三叉神经通过脑干,上传到丘脑的腹后内侧核,然后再投射到大脑皮层的味觉区。现在我们认为,味觉在大脑的感知不是在味觉皮层里区域化的热点神经冲动。味觉信息激发味觉皮层的整体神经反应。而咸甜这些特定的味觉相对应于味觉皮层神经活动的特定模式。每个人对味觉的感受和偏爱很不一样,所谓众口难调。其中有地域和文化的因素。但是,基因很可能已经奠定了我们味觉的基调。有研究结果表明亚洲人对酸味敏感,而非洲人对苦味更敏感。但是,这只是一些统计结果。我还没有看到这些味觉倾向是否和某些特定的基因和基因组有关联。
现代人讲究食物的色香味。我们闻到食物中的芳香油会产生愉悦的感觉。这就涉及到我们的嗅觉。鼻腔粘膜上有一类嗅觉细胞。它们的前端有嗅觉感受器,也就是一些蛋白质大分子。人类DNA中有大约一千个基因(相当于总基因数的百分之四)用于合成这些感受器。嗅觉感受器也有一千多种,可以识别几千种的气体物质。气体分子与这些化学感受器结合时,G蛋白被释放,从而驱动钙钠离子的细胞膜内的运动。钙离子又触发嗅觉细胞靠后端的钠离子通道,产生动作电位。嗅觉觉细胞本身就是神经传导元细胞。神经冲动沿着神经轴传入位于额叶下方,眼眶后方的嗅球神经核团。嗅觉是唯一不经过丘脑中转的感觉。嗅觉信息从嗅球再上传到大脑颞叶靠内侧的嗅觉区。这里的皮层只有三层神经结构,不是通常的六层。这也说明嗅觉是在生物演化里相对古老的感觉功能。人类的嗅觉并没有像传说中说的那样比猫狗之类的动物要差。尽管如此,嗅觉只是人类在视觉听觉基础上感知外在世界的辅助工具。而像蚂蚁和蜜蜂之类的昆虫利用嗅觉来传递信息。气味成为了它们的语言,帮助构建它们的社会形态。我们以后可以讨论到这个话题。
这些粗略的论述只是为了说明我们的感知有其实在物质基础。我们甚至可以在生物演化理论和分子生物学层面上理解我们的感知。这是物质和意识之间的桥梁,也是通往意识的道路。
—写于2023年3月25日(图片来自网络)