Вкусово усещане – структура и функция

Имаме пет главни вкусови усещания. Всяко вкусово усещане зависи от определен рецептор, който се намира някъде на езика. Петте различни вкуса, които можем да усетим, са горчиво, солено, сладко, кисело и още един вкус, познат като умами. Това е способността да вкусим определена молекула, позната като глутамат. Тези пет вкуса зависят от определен рецептор. Да си представим, че тук имаме език и това е предната част на езика, това е задната част на езика. Имаме вкусови папили, разпръснати по целия език, тези вкусови папили са навсякъде и в по-гоямата си част са силно локализирани в по-предния дял на езика, тоест най-често са разположени в тази предна част на езика, повече отколкото в задната част. Има три различни вида вкусови папили. Има вкусови папили, които изглеждат ето така, и те са известни като фунгиформени вкусови папили. Ще запиша това. Те се срещат най-често в предната част на езика. Има също вкусови папили, които изглеждат ето така, при което малките папили са ето тук, и тези са познати като фолиатни вкусови папили и се срещат най-често по страничната част на езика. И, накрая, има вкусови папили, наречени циркумвалатни вкусови папили, които изглеждат ето така. Самите вкусови папили са отстрани и тези циркумвалатни вкусови папили се срещат най-много в задната част на езика. Всяка една от тези вкусови папили, ако увеличим, ако увеличим отделна вкусова папила, бихме открили малка пора. Тази пора съдържа куп различни видове клетки. Ще има една клетка тук. Ще има друга клетка до нея. Ще има трета клетка тук и така нататък. Всяка от тези клетки е отговорна за един от тези пет вкуса. Например, да кажем, че тази розова клетка тук е способна да засича солени неща. Можем да си представим, че тази бяла клетка ще може да засича сладки неща и така нататък. Главната идея е, че всяка вкусова папила – това тук е вкусова папила – всяка вкусова папила съдържа клетки за всички различни вкусове, така че всяка малка вкусова папила може да засече съединения, които са горчиви, солени, сладки, кисели и умами. Тези вкусови папили се намират върху целия език, предимно по предната част. Друг начин да кажем това е, че можем да вкусим всички пет от тези различни вкусове навсякъде по езика, вместо да имаме случай, при който горчивите съединения могат да бъдат вкусени само в тази област, а солените съединения могат да бъдат вкусени в тази област, а сладките съединения – само в тази област. Не е така. Изобщо не е така. Вместо това можем да вкусим всички пет различни вкуса с целия език, като повечето вкусови папили са концентрирани тук, в предната част на езика. След това искам да разгледаме модела на отбелязаните линии. Тук имаме вкусова папила. И, както споменах преди, имаме всички различни видове клетки и всяка от тези клетки е специализирана за определяне на един от петте вкуса. Тук долу можеш да видиш, че от всяка клетка излиза малък аксон и интересното е, че тези аксони остават разделени чак до мозъка. Те излизат от тук и достигат до мозъка, и доставят сигнала си до различна част от мозъка – да си представим, че това е вкусовата кора, това е частта от мозъка, която получава данни от различните вкусови клетки, като всеки един от тези различни аксони ще изпрати сигнал към различни части на мозъка. Тук имаме този аксон, който ще изпрати сигнала си тук, а всеки друг аксон, всяка друга вкусова клетка – това е синьо, така че нека просто кажем, че това е клетка, усещаща сладко. Да кажем, че това е клетка за сладък вкус. От всяка клетка за сладък вкус излиза аксон към мозъка и той ще достигне до тази една област на вкусовата кора, така че можем да кажем, че това е областта за сладък вкус на вкусовата кора. Продължавам да използвам думите вкусов и вкус, това може да бъде прието за усещане за вкус. Подобно, всички клетки, които са зелени – можем да кажем, че зеленото може да е горчиво, можем да кажем, че зелените клетки са клетки за горчив вкус, горчив вкус. Всички те ще изпратят сигнал към една част от кората, която можем да си представим, че е частта за горчиво в кората. Така вкусовите клетки са свързани чрез израстъците си с мозъка. Свързани са чрез специални аксони и няма смесване, което се нарича модел на отбелязаните линии. Нека просто запиша това. Модел на отбелязаните линии. Моделът на отбелязаните линии ни казва, че всяка една от тези клетки има своя собствена специална отбелязана линия, и това разграничение продължава чак до самата кора. Сега нека разгледаме самата отделна вкусова клетка. Нека разгледаме отделна вкусова клетка. Ето го аксонът. Това е клетъчното ядро и малките израстъци, които се разполагат върху езика. Да кажем, че това е клетка за сладко, така че е чувствителна към сладки молекули. Да си представим, че имаме молекула глюкоза. Да си представим, че ядеш торта. Малко глюкоза ще стигне до езика и част от глюкозата ще стигне до клетката за сладко, но защо тази клетка е за сладко? За сладко е, понеже има рецептори в мембраната, които са чувствителни към глюкоза и други сладки молекули. Когато глюкозата се прикрепи към клетката, тя задейства каскада от събития, които в крайна сметка позволяват на клетката да се деполяризира и да изпрати акционен потенциал по аксона си към мозъка. Както споменах, имаме пет различни вкуса. Имаме сладко, умами, горчиво, кисело и солено. Тези три горни клетки за вкусове тук имат подобри рецептори и тези рецептори се наричат G протеин свързани рецептори. G протеин свързаният рецептор – нека го начертая тук – е вътрешномембранен протеин, това е протеинът и да си представим, че това е клетъчната мембрана. Този протеин е рецептор и рецепторът се свързва с лиганд. Да си представим, че в този случай имаме глюкоза. Да си представим, че идва молекула глюкоза и стига до този рецептор. Този рецептор ще претърпи конформационна промяна, която кара G протеина, който е свързан с него, това тук е G протеин и когато лигандът се прикрепи към рецептора, кара G протеинът да се дисоциира – тази връзка бива разделена и G протеинът се отделя. G протеинът може да направи няколко различни неща в клетката. Това е вътрешността на клетката тук. Това е външната част на клетката. G протеинът може да се отдели и да направи няколко различни неща. Едно от нещата, които G протеинът може да направи, когато бъде дисоцииран от този рецептор, е да отвори йонни канали. G протеинът може да отвори йонни канали. Отварянето на йонните канали, конформационната промяна, може да доведе до деполяризация и изпращане на акционен потенциал. Клетката изпраща акционен потенциал. От друга страна, тези две вкусови клетки, за кисело и за солено, разчитат на йонни канали. Вместо да разчитат на G протеин- свързан рецептор, те разчитат на един рецептор... Да си представим този рецептор тук. В случая със соленото нека си представим молекула NaCl. Малка молекула на солта навлиза, прикрепя се към този йонен рецептор и води до това рецепторът да се отвори. Рецепторът ще се отвори и ще позволи на положителни йони извън клетката да протекат навътре. Когато положителните йони протекат в клетката, това кара клетката да се деполяризира и да изпрати акционен потенциал, а този акционен потенциал навлиза в мозъка. Нека разгледаме какво ще се случи, ако поставим рецептор за солено в клетка за сладко. Тук имаме клетка за сладко и причината тази клетка да е за сладко е, че ще има рецептори в мембраната си, които се прикрепят към глюкоза. Да си представим, че вземем рецептор за солено, както казах преди, рецепторите за солено са йонни канали, и да си представим, че поставим малък рецептор за солено тук. Ако помниш, моделът на отбелязаните линии, ни казва, че една определена клетка, в този случай, клетка за сладко, има аксон, който в крайна сметка стига до мозъка, и когато стигне до мозъка, мозъкът, тъй като аксонът идва от клетка за сладко, ще засече съставката, която е активирала клетката за сладко, като сладка. Какво ще се случи, ако поставим рецептор за солено в клетка за сладко? Ако имаме NaCl, той ще активира този рецептор и когато този рецептор бъде активиран, той се отваря и положителните йони отвън протичат навътре в клетката. Тази клетка за сладко се деполяризира и изпраща акционен потенциал и когато акционният потенциал достигне до мозъка, мозъкът не може да разграничи сладка молекула от солена молекула, и соленото и сладкото ще активират клетката за сладко, но тъй като мозъкът вече е решил, че това е клетка за сладко, то всеки път, когато тази клетка се активира, това е от нещо сладко, той ще помисли, че солената съставка всъщност е сладка. Ще я засече като сладка. Ако поставиш рецептор за солено в клетка за сладко, можеш да накараш мозъка си да мисли, че нещо, което е солено, като NaCl, натриев хлорид, всъщност е сладко.