當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月29日，美國(guó)加州理工學(xué)院和德國(guó)杜伊斯堡埃森大學(xué)的學(xué)者在《Nature Communications》上發(fā)表論文《哺乳動(dòng)物味覺(jué)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)水的細(xì)胞機(jī)制》。他們運(yùn)用基因敲除技術(shù)和光遺傳學(xué)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明此前被認(rèn)為負(fù)責(zé)感受酸味的味蕾，其實(shí)也有感受“水味”的功能。
在過(guò)去，人們普遍認(rèn)為水是味道的零點(diǎn)，就像黑暗是視覺(jué)的零點(diǎn)。不過(guò)，不少人在生活中會(huì)有這樣的體驗(yàn)：吃過(guò)酸味食物或咸味食物后立馬喝水，會(huì)覺(jué)得水有點(diǎn)甜。因此，也有一種觀點(diǎn)是，水的味道就是食物的“余味”。
而現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)證實(shí)，昆蟲(chóng)和兩棲動(dòng)物能夠嘗出水的味道。比如，果蠅就能通過(guò)翅膀、大腿和吻的剛毛與一組神經(jīng)元相連，感知水的味道。而哺乳動(dòng)物體內(nèi)也有一些類似的神經(jīng)元。腦部成像顯示，大腦皮質(zhì)有一塊區(qū)域會(huì)對(duì)水做出特定反應(yīng)。
不過(guò)，水是如何在口中被感到的？感知到的信號(hào)又是通過(guò)什么神經(jīng)通路傳到大腦的？科學(xué)家們幾乎一無(wú)所知。這樣的神經(jīng)通路應(yīng)該存在，因?yàn)樵谘汉蛢?nèi)臟檢測(cè)到水分補(bǔ)充完畢之前，動(dòng)物們就已經(jīng)知道喝足水，從而停止喝水行為了。
這個(gè)美德聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)找到了這個(gè)神經(jīng)通路的始發(fā)站：感知“水味”的味覺(jué)感受器。眾所周知，舌頭上密布的那些小突起，就是味覺(jué)感受器——味蕾，內(nèi)有味覺(jué)細(xì)胞。之前，人們只知道它們能感知咸、酸、甜、苦、鮮五種基本味道，到底哪些味蕾可以感知“水味”呢？研究人員通過(guò)基因敲除，分別使鼠類不同的味覺(jué)細(xì)胞“沉默”，即使它們無(wú)法感知到原本能感知到的味道，然后在鼠類口中灌滿水，觀察這些細(xì)胞的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，“酸味”味覺(jué)細(xì)胞在接觸到水時(shí)變得異常活躍。
此外，“酸味”味覺(jué)細(xì)胞被沉默的鼠類，要花更長(zhǎng)時(shí)間區(qū)別出水和一種無(wú)色無(wú)味的硅油。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證“酸味”細(xì)胞在感知“水味”神經(jīng)通路中的作用，研究人員使用了光遺傳學(xué)（optpgenetics）工具。光遺傳學(xué)工具近年來(lái)是生物界的明星技術(shù)，核心內(nèi)容是向生物體內(nèi)植入一種特殊的植物基因，該基因能在不同波段光照的刺激下作出不同的反應(yīng)，表達(dá)出研究人員需要的蛋白。這次，研究人員設(shè)定的內(nèi)容是，一種藍(lán)光會(huì)激活“酸味”味覺(jué)細(xì)胞，表達(dá)出特定的蛋白。
果然，被研究人員斷水兩天的小鼠開(kāi)始舔食藍(lán)光源，表現(xiàn)得就像喝到水了一樣。這種“喝光”的行為是持續(xù)性的，一些口渴的小鼠在10分鐘內(nèi)就“喝”了2000口光。這一方面證實(shí)了“酸味”味覺(jué)細(xì)胞確實(shí)是提供“喝到水”信號(hào)的傳感器，另一方面也說(shuō)明“酸味”味覺(jué)細(xì)胞并不能提供“喝足水”的信號(hào)。
論文的作者之一，加州理工學(xué)院的Yuki Oka猜測(cè)，水會(huì)稀釋唾液，改變唾液的酸堿度，從而激活“酸味”味覺(jué)細(xì)胞。
