今年的諾貝爾生理或醫學獎已經揭曉,被授予了人體神經中溫度與觸覺受體的發現者,美國的人大衛·朱利葉斯(David Julius)和阿登·帕塔普提安(Ardem Patapoutian)。
或許很多朋友都不知道的是,這兩人的發現證明了一件有趣的事情,就是我們吃辣椒感覺到的辣味兒是不存在的。
辣椒明明很辣,這是每個人吃辣椒時的真實感受,怎麼能說這種味道不存在呢?然而朱利葉斯等不少生理學家研究發現,人的舌頭上根本就沒有產生辣味兒的味蕾,對辣味的感覺實際上和人體神經中的溫度-觸覺感應器有關,所謂的辣味,其實是神經末梢產生的一種錯覺。
我們對食物的味道的感覺主要是透過舌頭上的味蕾來探知的,但是研究發現舌頭上的味覺主要會對甜、鹹、酸、苦產生感覺,負責這些味道感覺的味蕾敏感區域分佈如下圖:
很顯然,按照這種解釋,舌頭是感覺不出辣味來的,那為什麼我們吃辣椒的時候還會感覺到辣呢?其實如果你在吃東西時認真感受一下就會發現,當你吃甜的、酸的、苦的或者鹹的食物時,你會發現其實只有舌頭感覺到了這些味道,口腔的其他部位並沒有感覺出來,但是如果你吃很辣的辣椒,你會感覺到滿嘴都是辣的,甚至連嘴唇部位都是辣的,所以我們常說的“辣”味其實是非常特殊的。
那麼既然人感覺食物味道的味蕾都在舌頭上,就不應該是滿嘴辣味呀,所以人對辣味的感覺並不是舌頭負責的,雖然舌頭也會有感覺,但身體其他部位也會有感覺。不單是嘴巴,其實人體凡是能有觸覺的地方都能感覺到辣味。
比如,當我們吃了辣椒後上廁所方便時,“菊花”也常會感覺到火辣辣的又熱又痛的感覺,所以老話才說“吃辣椒兩頭辣,吃著過癮拉時呲牙”;而若用手掰辣椒,過一會手指甲縫也會感到火辣辣的,如果你溼著手去切生辣椒,甚至整個手都會感到熱辣辣的了。這些部位肯定都沒有味蕾,但是卻對辣椒的刺激有感覺,實際上人體中凡有神經的地方都會對辣產生感覺,所以這也說明所謂的辣很可能不是一種味道,而是一種與觸覺與溫度相關的刺激訊號。
再說一下我們常說的味道,我們吃甜味的糖、苦味的苦瓜,酸味的西紅柿等食物時,就只會在舌頭上才會嚐到它的味道,比如我們吃蘋果等甜的水果時,舌頭能明確感受到它的甜味,但包括口腔等的身體的其他部位都不會產生甜的感覺,這也說明所謂的辣味和甜鹹苦酸等味道是不一樣的。
那麼我們對辣的感覺又是怎麼來的呢?必須先說為什麼辣椒會讓我們感覺辣,這是因為辣椒中含有辣椒素,它是一種生物鹼,這東西接觸到人體神經豐富的部位,就很容易刺激神經產生感覺,但並非是味道方面的感覺,而是溫度方面的感覺——燒灼感。
前面說了一些我們對辣的感受的用詞,如火辣辣、熱辣辣等,這些常用詞也說明人們對辣的感覺其實是和溫度相關的,或者說人們早就感受出來了辣這種所謂的味道其實和觸覺神經對高溫產生的燒灼或燙到的感覺很相似,實際上如果你在溼漉漉的面板上抹辣椒,過一會兒產生的感覺和被火燒灼或者熱水燙的感覺極為相似,這其實是辣椒素這種生物鹼對面板下淺層觸覺神經產生的感覺,但由於並非是火或熱水等高溫事物引起的,而是抹辣椒引起的,所以我們也常說是面板被辣到了。
有科學研究也發現辣椒素這種生物鹼對神經激發的燒灼感覺很強烈,不下於被火燒到或燙傷的感覺,所以人體神經中的溫度和觸覺感應器發出的刺激訊號也很強烈,因此就體現出我們所謂的辣味的熱辣辣的感覺了!
沒想到吧!原來我們所謂的辣味是假的,它其實是生物鹼刺激神經激發的溫度和觸覺受體發出的一種訊號,不但是辣椒中含有這種生物鹼,蔥、姜、蒜、胡椒等食材裡面也有它們都能讓我們感覺到辣味,而且會作用於人體的不同部位,所以人們常說“蔥辣眼,蒜辣心、芥末辣竄鼻樑筋,就屬辣椒辣得猛,辣完前門辣後門”,這也是其生物鹼方面的差異對人體神經的不同作用而表現出來的,但作用的不同部位中並沒有味蕾的舌頭,也說明這種生物鹼產生的刺激訊號並不屬於人舌頭上的味蕾能感知的味道。
實際上並非只有辣椒和上述的蔥,姜,蒜,芥末等含有的辣椒素生物鹼可以對人體神經的溫度和觸覺受體進行訊號刺激,在它們之外還有植物可以對人體產生冰涼的感覺,比如薄荷,當我們吃薄荷的時候,嘴巴會感受到冰涼的刺激,而這種感覺也並非是只有舌頭感受到,而是整個口腔都能感覺受到,所以薄荷涼也不是被味蕾感知的,因為它也並非一種味道,實際上如果你將新鮮薄荷葉揉碎塗抹到面板上,塗抹部位也能產生涼涼的感覺,這種刺激的原理實際上和辣椒素產生的發熱的感覺是一樣的。
這是因為薄荷這種植物含有薄荷油,其主要成分是薄荷醇,這種物質進入人體後刺激神經末梢,溫度-觸覺感應器就會產生冰涼的感覺,所以我們才能感受到薄荷產生的涼性。
那麼辣椒和薄荷等是如何刺激了人體神經末梢呢?既然是辣椒素和薄荷醇激發的,那肯定是某種化學反應引發的刺激,簡單來說就是辣椒素和薄荷醇分子刺激到神經末梢,在神經末梢上和某些分子反應產生生物電脈衝,觸發了人體神經中的溫度-觸覺感應器,然後發出了火熱和冰涼的訊號傳導到大腦,才有了被“辣”到或“冷”到的感覺,大衛·朱利葉斯和阿登·帕塔普提安就是因為在這方面的分子層面的發現才獲得了今年諾貝爾生理學或醫學獎的。
附註:
大衛 · 朱利葉斯是美國加利福尼亞大學舊金山分校教授,知名生理學家,曾獲得過邵逸夫生命科學及醫學獎;阿登 · 帕塔普蒂安在美國加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯研究所工作,是一位分子生物學家和神經學家。
兩位科學家透過不懈努力分別獨立發現了神經溫度感受器和壓力感受器機制,解釋了神經元對溫度與機械感知的工作原理,兩人的研究成果引領了神經科學領域近些年來的很多變革性發展,目前正廣泛應用於醫學領域,而且還將對虛擬現實(VR)帶來更逼真的體驗。
參考資料:
《科普時報》10月4日文章《2021諾貝爾生理學或醫學獎揭曉!他們的研究幫我們感知世界》