是什么让糖果尝起来是甜的，而咖啡尝起来是苦的，而不是相反？在本周发表在《自然》杂志上的一项研究中，研究人员确定了保持我们味觉独特的秘密物质。
我们已经知道了味觉等式中的两个部分：舌头上的味觉感受器细胞——它们实际上与你的食物互动——以及将味觉信息传递给大脑的神经元。每种味觉感受器细胞只能对一种味道（甜、苦、酸、咸或鲜味——一种鲜美的味道）产生反应，神经元也同样具有特异性。大脑将来自每组神经元的信号解读为不同的味道。但科学家们一直未能弄清楚，当你吃冰淇淋时，甜味感受器细胞是如何选择性地激活“甜味神经元”的。
这是一个棘手的问题，因为味觉感受器细胞每 5-20 天就会更新一次。因此，无论是什么将细胞和神经元联系起来，都必须足够精确，以便在你的身体每隔一到两周生成新的味觉感受器细胞时，能够重新建立连接。
“我们试图理解，舌头上如此动态的东西是如何做到足够精确，每次都能建立正确的连接的，”该研究的第一作者、哥伦比亚大学的博士后研究员 Lee Hojoon 说。
我们的味觉最初是为了让我们保持健康而进化的：含糖量高的食物尝起来是甜的，因为它们的高能量含量（可以说）对我们有益；苦味表明某些东西可能是有毒的（它在告诉你放下那杯咖啡）。区分甜味和苦味曾经可能意味着生与死的区别。
根据这项新研究，事实证明你的舌头和大脑通过一种叫做“信号分子”的分子进行交流。就像它们以旗语交流的同名系统一样，信号分子在信号传递中很重要。当它们从一个细胞传递到另一个细胞时，它们可以引导神经元朝特定方向生长。信号分子存在于从大象到病毒的各种生物中，并有八种不同的类别。虽然信号分子的存在早已为人所知——人类含有大约 20 种不同类型的信号分子——但只有在这项研究中才刚刚确定了几种信号分子与味觉有关。
研究人员注意到，具有苦味感受器和甜味感受器的小鼠细胞都含有浓缩的独特信号分子。苦味细胞含有更多的 3A 信号分子，而甜味细胞含有更多的 7A 信号分子。
当信号分子完全被移除后，神经元更容易报告错误的口味或多种口味，但味觉感受器细胞最终仍能激活正确的神经元。Lee 说，这证明了味觉感知系统的重要性。即使一个分子被移除，也有其他分子在那里保护免受错误的连接。
那么，如果你将 3A 信号分子放入甜味感受器细胞，或者将 7A 信号分子放入苦味感受器细胞会发生什么？嗯，在一些基因工程的帮助下，研究人员做到了这一点：他们培育了两种品系的小鼠，每种品系都有其中一种信号分子位于错误的味觉感受器细胞中。这互换了细胞的功能；当甜味细胞含有 3A 信号分子时，它们会激活苦味神经元，而当苦味细胞含有 7A 信号分子时，它们会激活甜味神经元。科学家们可以看到这种重新布线的效应，因为当小鼠的苦味细胞被改造以产生甜味信号分子时，小鼠无法将味道识别为苦的。它们会主动喝苦水，这是它们平时不会做的。
宾夕法尼亚大学医学中心耳鼻喉科教授、嗅觉与味觉中心主任 Richard Doty 并没有参与这项研究。他说，这项研究在理解特定味道（如甜味）的感知是源于感受器还是感受器与神经连接方式方面取得了重大突破。他还表示，这项工作有可能为理解味觉障碍提供新的途径。
Doty 说，患者很少因为味觉问题来到他的诊所，但这种情况确实会发生。嗅觉与味觉中心主任、佛罗里达大学药理学与治疗学教授 Steven Munger（也未参与此项研究）表示，味觉障碍可能由损伤或疾病引起，例如头颈癌的放射治疗。他补充说，在这种味觉失调的情况下，更好地理解味觉系统如何正常地重新连接自身，对于开发帮助恢复正常味觉功能的新疗法至关重要。
这项研究侧重于甜味和苦味，因为尽管它们是“截然相反”的味道，但它们是由易于比较的感受器检测到的。Lee 希望现在能将注意力转向剩余的味道——咸味、酸味和鲜味——以了解哪些分子将这些味觉感受器细胞与其神经元连接起来，以及神经元方面发生了什么。不过，他知道，随着他将味觉信号追踪到大脑，情况只会变得更加复杂。
“我认为这是我们第一次能够真正看到信息是如何通过连接传递的，”Lee 说。“当然，在信息到达大脑之前还有很多阶段，所以有很多地方连接可能会出错，但这让我们对建立味觉感知系统的连接有了一些了解。”
