Miten aivomme lajittelevat viiden makuryhmän välillä: makea, hapan, suolainen, karvas ja umami? Meillä on nyt paljon parempi käsitys, kiitos tutkimusten, jotka ovat paikantaneet, missä päin aivoja tämä makujen käsittely tapahtuu.
Vaihe eteenpäin: saarekekuorella. Sen ajatellaan jo olevan vastuussa kaikesta motorisesta kontrollista sosiaaliseen empatiaan, ja nyt sen tehtäviin voidaan lisätä makujen tunnistaminen.
Tiedemiehet ovat jo aiemmin epäilleet, että tämä aivojen alue voisi olla vastuussa makujen lajittelusta, ja se on yhdistetty makuun jyrsijöillä, mutta tässä uudessa tutkimuksessa selvitetään paljon tarkemmin, mikä on sen rooli siinä, kun se purkaa sitä, mitä kielemme kertoo meille.
”Olemme jo jonkin aikaa tienneet, että maut aktivoivat ihmisen aivoja, mutta emme sitä, missä ensisijaiset makutyypit, kuten makea, hapan, suolainen ja karvas, erotetaan toisistaan”, sanoo yksi tutkimusryhmän jäsenistä, Adam Anderson Cornellin yliopistosta New Yorkista.
”Käyttämällä joitakin uusia tekniikoita, jotka analysoivat hienojakoisia aktiivisuusmalleja, havaitsimme, että tietty osa saarekekuoresta – aivojen vanhempi aivokuori, joka on piilossa neokorteksin takana – edustaa erillisiä makuja.”
Anderson ja hänen ryhmänsä käyttivät 20 aikuisen yksityiskohtaisia fMRI-skannauksia sekä uutta tilastollista mallia, jotta he pystyivät kaivautumaan aiempia tutkimuksia syvemmälle insulaarisen kuorekkeen ja makujen välisestä yhteydestä. Tämä auttoi erottamaan makuvasteen muista siihen liittyvistä reaktioista – kuten vastenmielisyydestä, jota saatamme tuntea syödessämme jotain hapanta tai karvasta.
Osaksi ongelmaksi makuaistimuksia tutkivien aivojen osien paikantamisessa on muodostunut se, että useat hermosolujen alueet ovat varattuja aina, kun syömme jotain. Tämä tutkimus auttaa kuitenkin karsimaan osan tästä hälystä.
Erityisesti näyttää siltä, että erilaiset maut eivät välttämättä vaikuta insulaarisen aivokuoren eri osiin, vaan pikemminkin saavat aikaan erilaisia toimintamalleja. Nuo kuviot auttavat aivoja määrittelemään, mitä maistetaan.
Esimerkiksi erään tietyn insulaarisen aivokuoren osan havaittiin syttyvän – hermostollisen aktiivisuuden osalta – aina, kun maistetaan jotain makeaa. Kyseessä on siis kirjaimellisesti makea piste, mutta se osoitti myös, että eri aivoissa on erilainen johdotus.
”Vaikka tunnistimme potentiaalisen makean pisteen, sen tarkka sijainti vaihteli eri ihmisillä, ja tämä sama piste reagoi myös muihin makuihin, mutta erilaisilla aktiivisuusmalleilla”, Anderson sanoo.
”Tietääksemme, mitä ihmiset maistavat, meidän on otettava huomioon paitsi se, missä kohtaa insulaa stimuloidaan, myös se, miten.”
Työ on jatkoa aiemmille tutkimuksille, jotka osoittavat, kuinka suuri rooli aivoilla on makujen havaitsemisessa. Aikaisemmin ajateltiin, että kielen reseptorit tekivät suurimman osan makutestauksesta, mutta nyt näyttää siltä, että aivot ovat suurelta osin vastuussa prosessista.
Tässä aiemmassa tutkimuksessa osoitettiin, miten tiettyjen aivosolujen kytkeminen päälle ja pois hiirillä riitti estämään hiiriä erottamasta makeaa ja karvasta. Johtopäätös on, että vaikka kieli tunnistaa tietyt kemikaalit, aivot tulkitsevat ne.
Uusi tutkimus lisää entisestään tietoa siitä, mitä ihmisten aivoissa tapahtuu, kun meidän on selvitettävä, mitä maistamme – ja osoittaa, kuinka tärkeää työtä saarekekuorella on.
”Saarekekuorella edustetaan kokemuksia kehomme sisältä”, Anderson sanoo. ”Makuaisti on siis vähän kuin oman kehomme hahmottamista, mikä eroaa suuresti muista ulkoisista aisteista, kuten näöstä, kosketuksesta, kuulosta tai hajusta.”
Tutkimus on julkaistu Nature Communications -lehdessä.