แผนที่ลิ้นไม่มีจริง รสชาติซับซ้อนกว่าที่คิดมากมายนัก

หน้าแรกTeeNee อาหารสมอง อาหารสมอง แผนที่ลิ้นไม่มีจริง รสชาติซับซ้อนกว่าที่คิดมากมายนัก

"รสหวานอยู่ที่ปลายลิ้น รสเค็มอยู่ที่ขอบลิ้นด้านหน้า รสเปรี้ยวอยู่ที่ขอบลิ้นด้านหลัง และรสขมอยู่ที่โคนลิ้น"

นี่เป็นสิ่งที่สอนในวิชาวิทยาศาสตร์ตั้งแต่สมัยเด็กๆ พร้อมกับให้ดูภาพประกอบ ซึ่งทำให้เราเข้าใจว่ามนุษย์มีต่อมรับรสอยู่ 4 ชนิด กระจุกตัวอยู่ตามบริเวณต่างๆ ของลิ้น แยกกันรับรสเค็ม เปรี้ยว หวาน และขม และเราใช้ลิ้นแต่ละส่วนในการลิ้มรสชาติแต่ละรส แท้จริงแล้วระบบในการรับรู้รสชาตินั้นไม่ได้เป็นอย่างที่ได้กล่าวไว้เลย ต่อมรับรสหนึ่งต่อมสามารถรับรู้รสชาติได้เกือบทุกรส ไม่ได้แบ่งแยกอย่างเด็ดขาดว่าต่อมนี้รับรสหวานไม่รับรสเปรี้ยว หรือต่อมนั้นรับรสเค็มไม่รับรสขมอย่างที่เข้าใจกัน เรื่องนี้สามารถพิสูจน์ได้ง่ายๆ ลองเอาน้ำมะนาวหรือน้ำส้มสายชูแตะที่ปลายลิ้น คุณจะรู้สึกว่ามันเปรี้ยวจี๊ดอยู่ที่ปลายลิ้นเลยทีเดียว ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปลายลิ้นที่เราเข้าใจว่าใช้รับรสหวานก็สามารถรับรสเปรี้ยวได้ แต่ดูเหมือนเราจะไม่ค่อยใส่ใจกับความขัดแย้งนี้เท่าใดนัก

ความเข้าใจผิดเรื่องการรับรสของลิ้นเป็นผลจากการทดลองในปี ค.ศ. 1901 โดย D.P. Hanig ได้ทดลองวัดความไวในการรับรู้รสชาติ (taste sensitivity) ต่อรสพื้นฐาน 4 รส หวาน เปรี้ยว เค็ม ขม ที่บริเวณต่างๆ ของลิ้น ซึ่งได้ข้อสรุปว่าลิ้นแต่ละส่วนไวต่อรสชาติทั้ง 4 ต่างกัน ซึ่งหมายความว่าลิ้นทุกส่วนสามารถรับรู้รสได้ทั้ง 4 รส เพียงแต่รับได้ไม่เท่ากัน เช่น ปลายลิ้นรับรสหวานได้ดีกว่าส่วนอื่นๆ ของลิ้น และยังสามารถรับรสเปรี้ยว เค็ม ขม ได้ด้วย ต่อมาในปี ค.ศ. 1942 Edwin Boring นำข้อมูลดิบจากการทดลองของ D.P. Hanig มาคำนวณระดับความไวในการรับรู้รสชาติ ค่าที่คำนวณได้เป็นค่าในเชิงเปรียบเทียบ กับลิ้นบริเวณอื่นๆ แต่เมื่อ Edwin Boring นำเสนอข้อมูลที่คำนวณในรูปแบบกราฟกลับทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นเข้าใจผิด คิดว่าบริเวณที่มีความไวต่อรสชาติแต่ละรสต่ำกว่าหมายถึงไม่สามารถรับรสชาตินั้นได้ แผนที่ลิ้นเรารู้จักกันดีจึงถือกำเนิดตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา และยังคงอยู่ในหนังสือเรียนจนถึงปัจจุบัน

**การตรวจสอบในภายหลังยังพบอีกว่า "ข้อสรุปเรื่องแต่ละบริเวณของลิ้นไวต่อรสชาติไม่เท่ากัน" ก็ไม่ถูกต้อง เพราะที่จริงแล้วแต่ละบริเวณรับรสได้ทัดเทียมกัน ที่ได้ข้อสรุปผิดๆ ออกมา คาดว่าเป็นเพราะ D.P. Hanig การเลือกสุ่มเลือกอาสาสมัคร การเก็บข้อมูลและการวิเคราะห์ไม่รัดกุมพอ

พื้นฐานของการลิ้มรส

ทุกคนทราบดีว่าลิ้นเป็นอวัยวะที่ใช้รับรสอาหาร แต่ไม่ใช่แค่ลิ้นเท่านั้นที่สามารถรับรสได้ เราสามารถรับรู้รสชาติผ่านเพดานปาก ฝาปิดกล่องเสียง และหลอดอาหารส่วนต้นได้ด้วย เนื่องจากอวัยวะต่างๆ ที่กล่าวมามีต่อมรับรส (taste bud) กระจายตัวอยู่ อย่างไรก็ตามลิ้นเป็นบริเวณที่มีต่อมรับรสอยู่มากที่สุด ต่อมรับรสบนลิ้นจะรวมกลุ่มฝังตัวอยู่ภายในปุ่มรับรส (papillae, ขออนุญาตเรียกว่าปุ่มรับรส) ปุ่มรับรส 1 ปุ่ม มีต่อมรับรสตั้งแต่ 30-500 ต่อม ต่อมรับรสมีลักษณะคล้ายหัวหอมประกอบด้วยเซลล์รับรส (taste cell) 50-100 เซลล์ โดยเรียงตัวกันคล้ายเวลานิ้วมือที่งุ้มเข้าหากัน ยืดส่วนปลายที่มีลักษณะคล้ายขน (microvilli) ออกเพื่อคอยสัมผัสกับสารเคมีในอาหาร เซลล์รับรสหนึ่งเซลล์สามารถรับรสชาติได้หลายรสพร้อมกันแต่ระดับการตอบสนองอาจต่างกันเล็กน้อย

เมื่อเรานำอาหารใส่ปาก สารเคมีต่างๆ ในอาหารจะถูกละลายออกมาผสมปนเปกันอยู่ในน้ำลาย รสชาติต่างๆ เกิดขึ้นจากการที่โมเลกุลของสารเคมีเหล่านั้นสัมผัสกับเซลล์รับรส ไม่ว่าสารเคมีนั้นจะเป็นสารอะไร มีเพียง 2 ทางเท่านั้นที่โมเลกุลจะกระตุ้นเซลล์รับรสได้ คือ จับกับโปรตีนตัวรับ (taste receptor) ที่ผิวเซลล์รับรส หรือผ่านเข้าสู่เซลล์รับรสทางช่องไอออน (ion channel) ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของสาร จากนั้นจึงกระตุ้นให้เซลล์รับรสส่งสัญญาณไปยังสมอง เกิดเป็นรส (taste) พื้นฐานได้แก่ เปรี้ยว หวาน เค็ม ขม และอูมามิ

รสเค็มและรสเปรี้ยว เกิดจากไอออนบวกผ่านเข้าสูเซลล์ และกระตุ้นให้เซลล์หลั่งสารสื่อประสาท (neurotransmitter) ส่งสัญญาณไปยังสมองโดยรสเค็มเกิดจากไออนของเกลือ เช่น ไอออนของโซเดียม (Na+) และ ไอออนของโพแทสเซียม (K+) เป็นต้น ส่วนรสเปรี้ยวเกิดจากไอออนของไฮโดรเจน (H+) รสหวานและรสขม เกิดจากโมเลกุลของสารจับกับโปรตีนตัวรับบนผิวเซลล์ โปรตีนตัวรับมีหลายชนิดสำหรับรับรสชาติที่ต่างกัน ตัวรับจะเชื่อมต่ออยู่กับเอนไซม์ที่อยู่ภายในเซลล์ซึ่งทำหน้าที่ผลิตสารเคมี เพื่อกระตุนให้เซลล์รับรสหลั่งสารสื่อประสาทส่งสัญญาณไปยังสมอง

ถึงแม้ว่านักวิทยาจะอธิบายปฏิกิริยาภายในเซลล์รับรสได้ว่าสารเคมีต่างๆ กระตุ้นให้เกิดรสชาติได้อย่างไร แต่ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถระบุรสชาติของสารเคมีโดยดูจากโครงสร้างโมเลกุลเพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น เราทราบว่าเกลือกระตุ้นให้เกิดรสเค็ม แต่ถ้าลองชิมเกลือซีเซี่ยมคลอไรด์ (CsCl2) หรือแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl2) จะพบว่ามันมีรสขม มีทฤษฎีที่พอจะอธิบายได้ คือ ความขมเกิดจากเกลือที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ (ผลบวกพันธะมากกว่า 0.65 นาโนเมตร) เมื่อโมเลกุลใหญ่ขึ้นจึงแตกตัวและผ่านเข้าสู่เซลล์ได้น้อยลงและมีโอกาสจับกับตัวรับรสขมบนผิวเซลล์ได้ อย่างไรก็ตามมีเปปไทด์บางชนิดซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของเกลือกลับมีรสเค็ม

รสหวานก็เป็นรสที่มีความซับซ้อนกว่าที่เราคิดมาก แน่นอนรสหวานเกิดจากน้ำตาล แต่สารอื่นๆ ที่ไม่ใช่น้ำตาลก็สามารถให้ความหวานได้ด้วย และน้ำตาลแต่ละชนิดมีความหวานไม่เท่ากัน ฟรุ๊คโตสหวานกว่ากลูโคสประมาณ 2.3 เท่า ทั้งที่น้ำตาลทั้งสองมีสูตรเคมีเดียวกัน (C6H12O6) แต่มีการจัดเรียงภายในโมเลกุลต่างกันเล็กน้อย แล้วอะไรคือสิ่งที่กำหนดความหวานของสารเคมี?

มีผู้เสนอว่า สิ่งที่กำหนดความหวานคือโครงสร้างโมเลกุล ระยะที่เหมาะสมระหว่างหมู่เคมีต่างๆ เช่น หมู่ OH CH3 C=O ทำให้จับกับตัวรับความหวานได้ดี แต่ยังคงไม่ทราบกฏเกณฑ์และองค์ประกอบที่แน่นอนในการทำให้เกิดโครงสร้างที่เหมาะสมอยู่ดี

รสชาติในสมอง

รสชาติไม่ได้เกิดขึ้นแค่ที่ลิ้นแล้วจบแค่นั้น แต่เซลล์รับรสยังต้องส่งสารสื่อประสาทไปยังเซลล์ประสาท (neuron) ที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อส่งสัญญาณไปยังสมองต่อไป เซลล์ประสาทเองก็เหมือนกับเซลลรับรสที่สามารถรับรสชาติได้หลายรส แต่จะตอบสนองได้ดีกับบางรส เช่น เซลล์รับรสแบบที่ 1 ตอบสนองต่อรสหวานได้ดี แบบที่ 2 ตอบสนองต่อเกลือโซเดียมได้ดี และแบบที่ 3 ตอบสนองต่อกรดและเกลืออื่นได้ดี จะเห็นว่าเซลล์ทุกกลุ่มสามารถต่อสารเคมีในประเภทอื่นๆ ได้ด้วย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์ไม่ได้ รับ-ส่ง สัญญาณรสชาติเพียงรสเดียว แต่รับรสชาติหลายๆ รส จากเซลล์รับรสหลายๆ เซลล์พร้อมกัน แล้วส่งสัญญาณรูปแบบของรสชาติที่ผสมกันไปยังสมอง เช่น เมื่อกินเกลือ NaCl เซลล์ประสาทรับรสแบบที่ 2 มีการตอบสนองสูงสุดในขณะที่เซลล์ประสาทแบบที่ 1 และ 3 ตอบสนองได้น้อยกว่า แต่สัญญาณจากเซลล์ประสาททั้ง 3 แบบ จะรวมกันเป็นสัญญาณรสชาติของเกลือและถูกส่งไปยังสมอง

การรับรู้รสชาติ (perception of flavor) ภายในสมองไม่ได้เกิดจากสัญญาณจากเซลล์รับรสเพียงอย่างเดียว หากมีเฉพาะสัญญาณจากเซลล์รับรส เมื่อเรากินส้ม คงจะรับรู้ได้เพียงรสเปรี้ยวๆ หวานๆ ไม่ใช่รสส้ม การจะรับรู้รสชาติของอาหารต้องอาศัยองค์ประกอบอื่นด้วย สิ่งที่มีผลต่อการรับรู้รสชาติอย่างมากคือกลิ่น (odor) เวลาที่เราไม่สบายจนจมูกไม่รับรู้กลิ่นมักทำให้เจริญอาหารน้อยลง เพราะเมื่อไม่มีกลิ่นของอาหารทำให้การรับรสชาตืที่ลิ้นมีประสิทธิภาพลดลง

สัมผัสด้านอื่นๆ อย่างอุณหภูมิและเนื้อสัมผัสก็มีผลต่อการรับรู้รสเช่นกัน หากเรากินไอศครีมที่ต้มจนร้อนเหมือนซุปก็คงให้ความรู้สึกที่แตกต่างจากการ กินไอศครีมตอนที่เย็นอย่างมาก และแม้กระทั่งสีของอาหารก็ยังมีผลต่อการรับรู้รสชาติด้วย มีการผลิตซอสมะเขือเทศสีต่างๆ เช่น เขียว เหลือง ฟ้า ออกจำหน่าย เมื่อให้ลองชิมดูส่วนใหญ่บอกว่ามีรสชาติที่แตกต่างจากซอสมะเขือเทศปกติ ทั้งที่จริงๆ แล้วเพียงแค่การเติมสีเล็กน้อยลงในซอสเท่านั้น อีกตัวอย่างหนึ่ง คือ โคลาไร้สี เป็นน้ำอัดลมรสโคลาที่ใสเหมือนน้ำเปล่าเมื่อให้ลองชิมดูผู้ชิมส่วนใหญ่ บอกว่ารสชาติเหมือนน้ำมะนาวโซดา ตัวอย่างที่กล่าวมาแสดงให้เห็นว่าสมองใช้ข้อมูลจากสัมผัสต่างๆ รวมกับประสบการณ์ที่ผ่านมา ในการประมวลผลเป็นรสชาติที่เราได้รับรู้

เชื่อกันว่าที่ระบบรับรสชาติต้องละเอียดซับซ้อนขนาดนี้เพราะเป็นสิ่งที่จำเป็นในการหาอาหาร แยกแยะของที่กินได้กับกินไม่ได้ ผลักดันให้ไขว่คว้าหาอาหารที่ร่างกายต้องการ ซึ่งมีผลต่อความอยู่รอดของเผ่าพันธุ์

ในสมัยโบราณประสาทรับรสช่วยให้เราเลือกกินอาหารได้อย่างเหมาะสม การรับรู้รสหวานซึ่งมักสร้างความพึงพอใจให้คนส่วนใหญ่มีไว้เพื่อให้แน่ใจว่า เราจะกินอาหารที่มีน้ำตาลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของร่างกายอย่างเพียงพอ เช่นเดียวกับรสเค็มซึ่งเป็นช่วยให้เราหาเกลือแร่ที่จำเป็นต่อร่างกาย ในขณะที่รสเปรี้ยวช่วยให้เราหลีกเลี่ยงผลไม้ดิบหรืออาหารที่เน่าเสีย ส่วนความรู้สึกต่อรสขมซึ่งเป็นรสที่สัตว์เกือบทุกชนิดหลีกเลี่ยงมีไว้เพื่อป้องกันเราจากการกินสารที่เป็นพิษต่อร่างกายเช่นพิษต่างๆ จากยางไว้ซึ่งเป็นสารจำพวก อัลคาลอยด์ (alkaloid)

จะเห็นได้ว่าสัมผัสของรสชาติ (flavor) เป็นสิ่งที่ละเอียดอ่อนซับซ้อน เริ่มจากสารเคมีกระตุ้นให้เกิด รส (taste) พิ้นฐานอันได้แก้ เปรี้ยว หวาน เค็ม ขม และอูมามิ ผนวกรวมกับสัมผัสจากกลิ่น อุณหภูมิ เนื้อสัมผัส ภาพที่มองเห็น จึงจะเกิดเป็นรสชาติอันเป็นเอกลักษณ์ของอาหารที่เราจดจำได้ เป็นการรับรู้ที่่ต้องรวมประสาทสัมผัสหลายด้านเข้าด้วยกัน ไม่ใช่สิ่งที่จะทำความเข้าใจด้วยคำอธิบายง่ายๆ อย่างแผนที่ลิ้น

ที่น่าแปลกคือ เรื่องแผนที่ลิ้นซึ่งเป็นความเข้าใจผิดโดยสิ้นเชิง และถูกหักล้างมาหลายสิบปีแล้ว ยังปรากฏในตำราและยังมีการเรียนการสอนจนอยู่ถึงทุกวันนี้

ขอบคุณบทความจาก : vcharkarn.com/varticle/41515

เครดิต :

ข่าวดารา ข่าวในกระแส บน Facebook อัพเดตไว เร็วทันใจ คลิกที่นี่!!