Smak, eller smakuppfattning, är ett av våra grundläggande sinnen. Den talar redan från tidig barndom om för oss vad som är ätbart och vad som inte är det, vad som är bra för vår kropp och vad som kan vara potentiellt farligt. Med tanke på hur viktig smaksinnet är för oss är det förvånande hur lite vi vet om de underliggande neurologiska mekanismerna som ger upphov till smakförnimmelsen.
Smak är beroende av att känna av vissa molekyler i maten. Kemisk igenkänning av dessa molekyler på vår tunga genererar en signal som skickas till hjärnan och bearbetas där. Bearbetade signaler ger oss vissa idéer om vilken typ av mat vi har att göra med och gör att vi kan fatta vissa beslut och ändra vårt beteende därefter. Till exempel förknippas sötma vanligtvis med mycket kaloririk, attraktiv mat, medan bitterhet kan signalera fara, eftersom många gifter förknippas med denna smak.
Smakknopparna utför den första delen av uppgiften: igenkännande och generering av signal. Denna del är relativt väl studerad. Vi vet att vår tunga innehåller fem typer av smakreceptorer som registrerar sötma, sälta, bitterhet, surhet och umami (smak som är välsmakande eller köttig). Kemikalier interagerar med receptorerna för att generera signaler som skickas till hjärnan. Socker känns igen av receptorerna för sötma, natriumjoner av receptorerna för sälta och syror av receptorerna för surhet. Glutamat, en komponent i kött och många andra proteinrika livsmedel, aktiverar umamireceptorerna. Bitterhet är den känsligaste av alla smaker och kan framkallas genom interaktion mellan en mängd olika ”bittra” ligander, t.ex. vissa peptider, och de specifika receptorerna.
Den andra delen av den gustatoriska perceptionsprocessen, signalbehandling, är betydligt mindre förstådd, och många forskningsstudier i dessa dagar syftar till att ta reda på hur vår hjärna genererar den enorma variationen och komplexiteten av smaker med hjälp av bara några få grundläggande smakreceptorer.
Till helt nyligen dominerade två stora tankeskolor det område inom neurovetenskapen som handlar om smakuppfattning. Vissa forskare trodde att signaler från olika receptorer går till olika, om än sammanlänkade, delar av hjärnan. Andra neurovetenskapsmän trodde att alla signaler från varje smakreceptor hamnar i samma centrum, vilket underlättar skapandet av den specifika smak av mat som vi kan känna igen.
Aktuella forskningsdata har ändrat forskarvärldens uppfattning till förmån för den första hypotesen. Det visade sig att ganglionneuronerna, som är kopplade till smakreceptorcellerna, har tydliga smakpreferenser, och för varje typ av receptor finns det särskilda celler i hjärnan som tar emot information från smaklökarna.
Detta är dock bara en del av historien: den smak vi känner bildas inte uteslutande av den information som tas emot från smaklökarna. Matens lukt – som uppfattas av det olfaktoriska epitelet i näsan – är en annan bidragande faktor som tydligt arbetar tillsammans med den smak som uppfattas i munnen.
Det finns dessutom mekanoreceptorer som hjälper oss att känna matens konsistens, medan kemisk-estetiska förnimmelser – via receptorerna för smärta, beröring och termisk perception – ger oss förmågan att känna hettan av chilipeppar eller kylan av mentol. Det verkar också som om de fem grundläggande typerna av smakreceptorer inte nödvändigtvis är de enda smakreceptorer vi har. Åtminstone i djurförsök har det visat sig att det finns särskilda igenkänningsprocesser för kalciumrika livsmedel och för fetter. Alla dessa signaler måste på något sätt integreras av hjärnan för att få den smaksensation som vi känner. Detaljerna i denna process är fortfarande mycket oklara.
Frågan om hur smak genereras i hjärnan är inte helt akademisk. Det är väl känt att smak och aptit är kopplade till varandra. När vi åldras minskar dock antalet smakreceptorer på tungan snabbt. Vid 20 års ålder har vi redan bara hälften så många smakreceptorer som vi hade i barndomen, och minskningen fortsätter med stigande ålder. Detta leder till att många äldre människor har ett kraftigt nedsatt smaksinne, vilket leder till bristande intresse för mat, minskad aptit och viktnedgång. Det senare bidrar ytterligare till allmän skörhet och sämre hälsa.
För närvarande känner forskarna inte till några mekanismer som skulle kunna hjälpa till att återställa smaklökarna. Men om vi förstår hur de neuronala signalerna från smakreceptorerna bearbetas kan vi kanske hitta ett sätt att förstärka dessa signaler genom farmaceutiska ingrepp och på så sätt hjälpa människor som lider av förlust av smaksinnet. Å andra sidan kan en minskning av smakintensiteten bidra till att minska aptiten och på så sätt hindra överviktiga människor från att äta för mycket mat. Framtida forskning om smakupplevelsens mekanismer skulle kunna bli avgörande för att ta itu med en rad olika ätstörningar som blir så vanliga nuförtiden.
Abumrad NA (2005). CD36 kan bestämma vår önskan om kostfetter. The Journal of clinical investigation, 115 (11), 2965-7 PMID: 16276408
Bachmanov, A., & Beauchamp, G. (2007). Taste Receptor Genes Annual Review of Nutrition, 27 (1), 389-414 DOI: 10.1146/annurev.nutr.26.061505.111329
Barretto RP, Gillis-Smith S, Chandrashekar J, Yarmolinsky DA, Schnitzer MJ, Ryba NJ, & Zuker CS (2014). Den neurala representationen av smakkvalitet i periferin. Nature PMID: 25383521
Green BG, Alvarez-Reeves M, George P, & Akirav C (2005). Kemestesi och smak: bevis för oberoende behandling av känselintensitet. Physiology & behavior, 86 (4), 526-37 PMID: 16199067
Ikeda, K. (2002). New Seasonings Chemical Senses, 27 (9), 847-849 DOI: 10.1093/chemse/27.9.847
Miller G (2011). Neuroscience. Sött här, salt där: bevis för en smakkarta i däggdjurshjärnan. Science (New York, N.Y.), 333 (6047) PMID: 21885750
Zhao, G., Zhang, Y., Hoon, M., Chandrashekar, J., Erlenbach, I., Ryba, N., & Zuker, C. (2003). The Receptors for Mammalian Sweet and Umami Taste Cell, 115 (3), 255-266 DOI: 10.1016/S0092-8674(03)00844-4
Bild via Maryna Pleshkun / .