Нейрофизиологи Колумбийского университета манипулировали активностью первичной вкусовой коры в мозге мышей — и смогли по желанию включать и отключать у них ощущение сладкого и горького вкусов.
Сладкий и горький вкусы были выбраны за то, что они наиболее важны и особенно ярко ощущаются и людьми, и животными: сладкий связан с потреблением богатых сахарами и энергией продуктов, горький — предупреждение о потенциально токсичных соединениях. Присутствие таких веществ обнаруживается различными семействами рецепторов на языке. Отсюда сигнал поступает в ствол мозга, затем в таламус — узловой пункт распределения информации от органов чувств — и, наконец, достигает первичной вкусовой коры в нижней извилине лобной доли.
В 2011 г. Чарльз Цукер (Charles Zuker) из Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) и его группа сумели частично картографировать «ландшафт» первичной вкусовой коры. В экспериментах на мышах они показали, что с восприятием разных вкусов (сладкого, горького, кислого, соленого и умами) связаны не только разные рецепторы языка, но и разные группы нейронов. Теперь, опираясь на эту работу, Цукер с коллегами изучили эффекты точечной стимуляции этих участков вкусовой коры.
Доставив в мембраны соответствующих нейронов с помощью методов оптогенетики специальные светочувствительные белки, ученые сумели контролировать их активность. Для начала авторы выбрали лишь две группы клеток, ответственных за сладкий и горький вкусы. Мышь, у которой активность «нейронов сладкого» была подавлена, полностью теряла способность распознавать этот вкус (горький узнавался нормально). Возвращение нервных клеток к обычной работе возвращало и вкус. То же происходило и при подавлении «нейронов горького».
Все сработало и когда авторы, наоборот, активировали ту или иную группу клеток мозга. Искусственное включение нужных нейронов заставляло мышь чувствовать горький или сладкий вкус, даже если им давали пить простую чистую воду. «Ложно-сладкую» воду они лакали с огромным энтузиазмом, тогда как «ложно-горькую» бросали пить сразу.
«Вкус, в том смысле, в котором и вы, и я представляем его, существует только в мозге, — говорит Чарльз Цукер. — Специализированные рецепторы вкуса на языке лишь детектируют сладкое или горькое, но именно мозг делает сладкими или горькими соответствующие вещества».
О новой работе авторы сообщают в Nature.
Автор: Сергей Васильев