Van zoet tot zout - bewijs van unieke smaakkaarten in de hersenen

Nieuw onderzoek bij muizen suggereert dat de hersenen van zoogdieren een "gustotopische kaart" hebben, bestaande uit een unieke groep neuronen die smaken coderen van zoet tot zout. De bevindingen tonen aan dat deze groep neuronen verschillend en discreet reageert, omdat de tong specifieke smaken tegenkomt. Eerdere studies hadden gesuggereerd dat de hersenen een meer algemene respons hadden, met overlappingen, maar deze studie suggereert dat de kaarten uniek zijn en zich in specifieke gebieden voor elke smaak bevinden.
De studie is het werk van wetenschappers van het Howard Hughes Medical Institute en National Institutes of Health (NIH) in de VS en wordt gepubliceerd in het 2 september nummer van Wetenschap.
Eerdere studies hebben al aangetoond dat de hersenen gespecialiseerde, fijn afgestemde cellen hebben voor het detecteren van unieke smaken. Maar deze nieuwe studie laat zien dat de hersenen van zoogdieren ook vier van onze basissmaken waarnemen: zoet, bitter, zout en "umami" of hartig, als unieke kaarten, in verschillende delen van de hersenen.
Studie auteur Charles S. Zuker, een onderzoeker van het Howard Hughes Medical Institute, die is gevestigd aan het Columbia University College of Physicians and Surgeons in New York, vertelde de pers:
"Dit werk onthult verder codering in het smaaksysteem via gelabelde lijnen, en het onthult de basislogica voor de hersenweergave van de laatste van de klassieke vijf zintuigen."
Studiegenoot en mede-auteur Nicholas J. P. Ryba, van het National Institute of Dental and Craniofacial Research in Bethesda, Maryland, zei dat we altijd gefascineerd zijn geweest door hoe we de zintuiglijke wereld waarnemen:
"Wat is een smaak eigenlijk? Het is het vuren van een reeks neuronen in de hersenen, en dat willen we begrijpen", zei Ryba, die met Zuker en anderen al had vastgesteld dat hersencellen unieke smaakreceptoren en smaakreceptoren bevatten. cellen voor elke smaak, met een codeerschema gebaseerd op een "één smaak, één celklasse" -systeem.
Ze toonden toen aan dat het activeren van deze receptoren ervoor zorgde dat muizen zich op unieke manieren gedroegen. Bijvoorbeeld, het activeren van de receptoren voor zoet en hartig moedigde hen aan, terwijl het activeren van die voor bitterheid en zuurheid hen ontmoedigde.
En vóór deze studie hadden andere onderzoekers, die ook met muizen werkten, geprobeerd de elektrische activiteit van kleine groepen neuronen te meten in reactie op verschillende smaken en ontdekten dat de gebieden die geactiveerd waren, samenvloeiden. Dit leidde tot de conclusie dat neuronen smaken in brede zin leken te verwerken.
Dus hoewel het leek dat er een duidelijk verband was tussen smaak en 'vastbedraad' gedrag, waarom zouden dezelfde neuronen dan verschillende smaken verwerken?
Hoofdauteur Xiaoke Chen, een postdoctoraal medewerker in het laboratorium van Zuker, testte een voorgevoel met een nieuwe methode genaamd twee-fotoncalciumbeeldvorming. Hierdoor kon het team achterhalen welke neuronen door verschillende smaken werden geactiveerd.
Wanneer een dier wordt blootgesteld aan een smaak, stroomt er een golf van calcium door de geactiveerde neuron. Het team gebruikte deze functie om de betrokken neuronen letterlijk op te laten lichten wanneer een unieke smaak werd ondervonden. Door fluorescente kleurstof in de hersenen van de muizen te injecteren, konden ze zien dat elke unieke smaak een kaart verlichtte, bestaande uit honderden neuronen in een unieke constellatie, die zichtbaar was onder krachtige microscopen.
Dit was een betere methode om tegelijkertijd grote aantallen neuronen te bekijken. Eerdere methoden hadden slechts onderzoekers toegestaan ??om een ??paar cellen tegelijk te volgen.
Ze zagen bijvoorbeeld dat wanneer de muis een bittere smaak ondervond, het een kaart verlichtte in een klein, specifiek deel van de hersenen. Toen het een zoute smaak ontmoette, verlichtte dit een aangrenzend gebied. Elke smaak had dus zijn eigen "hotspot" in de hersenen, en geen van de gebieden overlapt - inderdaad was er ruimte tussen hen.
Ryba zei dat het idee van kaarten al in de andere zintuigen is gevonden. Maar die kaarten komen overeen met externe kaarten. Geluidskaarten van auditieve neuronen worden bijvoorbeeld in volgorde van frequentie gerangschikt en de ordening van visuele neuronen bootst het gezichtsveld na dat door onze ogen wordt gezien.
"Smaak biedt echter geen al bestaande regeling voor het bereiken van de hersenen, bovendien zijn de receptoren voor alle smaken willekeurig in de tong terug te vinden - dus de ruimtelijke organisatie van smaakneuronen in een topografische hersenkaart is des te verrassender", zei Ryba.
Het team wil nu onderzoeken hoe de smaak zich combineert met de andere zintuigen, zoals geur en aanraking, en interne toestanden zoals honger en verwachting, om smaken, herinneringen aan smaken en gedragsreacties naar smaak te produceren.
Geschreven door Catharine Paddock PhD

MIT's nieuwe DRACO-medicijn doodt 15 soorten virusziektecellen, H1H1

Wetenschappers van het MIT ontwikkelen een nieuw medicijn dat virussen net zo effectief kan bestrijden als antibiotica zoals penicilline bacteriën uitzenden. In laboratoriumtests met dierlijke en menselijke cellen was de nieuwe therapie effectief tegen 15 virussen, waaronder verkoudheid, knokkelkoorts, een poliovirus, een maagvirus en verschillende soorten hemorrhagische koorts.

(Health)

Lage sociale interactie schaadt de levensduur van een par met obesitas, roken, inactiviteit

Een nieuwe studie uit de VS suggereert dat sociale interactie moet worden beschouwd als een belangrijke factor voor het verlengen van de levensduur, op dezelfde voet als andere gezondheids- en leefstijlfactoren, in de mate dat een lage sociale interactie de levensduur zo veel schaadt als alcoholisme en roken, heeft meer impact dan gebrek aan lichaamsbeweging, en is twee keer zo schadelijk als obesitas.

(Health)