เรื่องราวของลิ้นและรส

แผนที่ลิ้นไม่มีจริง


 


 

"รสหวานอยู่ที่ปลายลิ้น รสเค็มอยู่ที่ปลายและด้านข้างของลิ้น รสเปรี้ยวอยู่ด้านข้างของลิ้น และรสขมอยู่ที่โคนลิ้น" นี่เป็นสิ่งที่คุณครูวิทยาศาสตร์สมัยมัธยมต้นสอน 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 (relative) กับลิ้นบริเวณอื่นๆ แต่เมื่อ Edwin Boring นำเสนอข้อมูลที่คำนวณในรูปแบบกราฟกลับทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นเข้าใจผิด คิดว่าบริเวณที่มีความไวต่อรสชาติแต่ละรสต่ำกว่าหมายถึงไม่สามารถรับรสชาตินั้นได้ แผนที่ลิ้นเรารู้จักกันดีจึงถือกำเนิดตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา และยังคงอยู่ในหนังสือเรียนจนถึงปัจจุบัน


 

พื้นฐานของการลิ้มรส

แน่นอน 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 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) จบพบว่ามันมีรสขม มีทฤษฎีที่พอจะอธิบายได้ คือ ความขมเกิดจากเกลือที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ (ผลบวกพันธะมากกว่า 0.65 นาโนเมตร) เมื่อโมเลกุลใหญ่ขึ้นจึงแตกตัวและผ่านเข้าสู่เซลล์ได้น้อยลงและมีโอกาสจับกับตัวรับรสขมบนผิวเซลล์ได้อย่างไรก็ตามมีเปปไทด์บางชนิดซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของเกลือกลับมีรสเค็ม รสหวานเป็นรสที่มีความซับซ้อนกว่าที่เราคิดมาก แน่นอนรสหวานเกิดจากน้ำตาลแต่สารอื่นๆ ที่ไม่ใช่น้ำตาลก็สามารถให้ความหวานได้ด้วย และน้ำตาลแต่ละชนิดมีความหวานไม่เท่ากันฟรุ๊คโตสหวานกว่ากลูโคสประมาณ 2.3 เท่า ทั้งที่น้ำตาลทั้งสองมีสูตรเคมีเดียวกัน (C6H12O6) แต่มีการจัดเรียงภายในโมเลกุลต่างกันเล็กน้อย แล้วอะไรคือสิ่งที่กำหนดความหวานของสารเคมี? มีผู้เสนอว่า
สิ่งที่กำหนดความหวานคือโครงสร้างโมเลกุล ระยะที่เหมาะสมระหว่างหมู่เคมีต่างๆ เช่น หมู่ OH CH3 C=O ทำให้จับกับตัวรับความหวานได้ดี
แต่ยังคงไม่ทราบกฏเกณฑ์และองค์ประกอบที่แน่นอนในการทำให้เกิดโครงสร้างที่เหมาะสมอยู่ดี
ในสมัยโบราณประสาทรับรสช่วยให้เราเลือกกินอาหารได้อย่างเหมาะสม การรับรู้รสหวานซึ่งมักสร้างความพึงพอใจให้คนส่วนใหญ่มีไว้เพื่อให้แน่ใจว่า เราจะกินอาหารที่มีน้ำตาลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของร่างกายอย่างเพียงพอ เช่นเดียวกับรสเค็มซึ่งเป็นช่วยให้เราหาเกลือแร่ที่จำเป็นต่อร่างกาย ในขณะที่รสเปรี้ยวช่วยให้เราหลีกเลี่ยงผลไม้ดิบหรืออาหารที่เน่าเสีย ส่วนความรู้สึกต่อรสขมซึ่งเป็นรสที่สัตว์เกือบทุกชนิดหลีกเลี่ยงมีไว้เพื่อป้องกันเราจากการกินสารที่เป็นพิษต่อร่างกายเช่นพิษต่างๆ จากยางไว้ซึ่งเป็นสารจำพวก อัลคาลอยด์ (alkaloid)

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

เอกสารอ้างอิง

Alexander B. (1996). The Search for Sweet Genes. The Monell Connection, Fall, 1-5.
David V. S. and Robert F. M. (2001). Making Sense of Taste. Scientific American, 284, 32-39.
Huang A. L., et al. (2006) The Cells and Logic for Mammalian Sour Taste Detection. Nature, 442, 934 - 938.
The Influence of Color on Taste Perception (http://itotd.com/articles/629/the-influence-of-color-on-taste-perception/)




 
 
RSSส่งหน้านี้ถึงเพื่อนพิมพ์บันทึก