Hoe sorteren onze hersenen precies tussen de vijf smaakgroepen: zoet, zuur, zout, bitter en umami? We hebben nu een veel beter idee, dankzij onderzoek dat heeft vastgesteld waar in de hersenen deze smaakverwerking plaatsvindt.
Step voorwaarts: de insulaire cortex. De insulaire cortex wordt al geacht verantwoordelijk te zijn voor alles van motorische controle tot sociale empathie, en nu kunnen we smaakidentificatie toevoegen aan zijn takenlijst.
Het is een gebied in de hersenen waarvan wetenschappers eerder vermoedden dat het verantwoordelijk zou kunnen zijn voor het sorteren van smaken, en dat in verband is gebracht met smaak bij knaagdieren, maar deze nieuwe studie is veel preciezer in het uitzoeken van de rol die het speelt bij het decoderen van wat onze tongen ons vertellen.
“We weten al langer dat smaken de menselijke hersenen activeren, maar niet waar primaire smaaktypes zoals zoet, zuur, zout en bitter worden onderscheiden,” zegt een van de teamleden, Adam Anderson van de Cornell University in New York.
“Door gebruik te maken van enkele nieuwe technieken die activiteitspatronen met een fijne korrel analyseren, ontdekten we dat een specifiek deel van de insulaire cortex – een oudere cortex in de hersenen verborgen achter de neocortex – verschillende smaken vertegenwoordigt.”
Anderson en zijn team gebruikten gedetailleerde fMRI-scans van 20 volwassenen, evenals een nieuw statistisch model om dieper dan eerdere studies te graven in het verband tussen de insulaire cortex en smaak. Dit hielp om de smaakreactie te scheiden van andere verwante reacties – zoals de walging die we kunnen voelen wanneer we iets zuurs of bitters eten.
Een deel van het probleem bij het vaststellen van de smaakbepalende delen van de hersenen is dat meerdere neuronengebieden druk in de weer zijn wanneer we iets eten. Deze studie helpt echter om door een deel van die ruis heen te snijden.
Het lijkt er met name op dat verschillende smaken niet noodzakelijkerwijs verschillende delen van de insulaire cortex beïnvloeden, maar eerder verschillende activiteitspatronen opwekken. Deze patronen helpen de hersenen te bepalen wat ze proeven.
Een bepaald deel van de insulaire cortex bleek bijvoorbeeld op te lichten – in termen van neurale activiteit – wanneer iets zoets werd geproefd. Het is met andere woorden een letterlijk ‘zoet plekje’, maar het toonde ook aan dat verschillende hersenen verschillende bedradingen hebben.
“Hoewel we een potentieel ‘zoet plekje’ hebben geïdentificeerd, verschilt de precieze locatie daarvan tussen mensen en ditzelfde plekje reageerde op andere smaken, maar met verschillende activiteitspatronen,” aldus Anderson.
“Om te weten wat mensen proeven, moeten we niet alleen rekening houden met waar in de insula de smaak wordt gestimuleerd, maar ook hoe.”
Het werk sluit aan op eerder onderzoek waaruit blijkt hoe groot de rol is die de hersenen spelen bij het waarnemen van smaak. Vroeger dacht men dat receptoren op de tong het grootste deel van de smaaktests deden, maar nu blijkt dat de hersenen grotendeels verantwoordelijk zijn voor het proces.
Die eerdere studie toonde aan hoe het aan- en uitschakelen van bepaalde hersencellen bij muizen voldoende was om te voorkomen dat ze onderscheid konden maken tussen zoet en bitter. De conclusie is dat de tong weliswaar bepaalde chemische stoffen identificeert, maar dat het de hersenen zijn die deze interpreteren.
Het nieuwe onderzoek geeft nog meer inzicht in wat er in de hersenen van mensen gebeurt als we moeten uitzoeken wat we proeven – en laat zien hoe belangrijk het werk van de insulaire cortex is.
“De insulaire cortex vertegenwoordigt ervaringen van binnen ons lichaam,” zegt Anderson. “Dus smaak is een beetje zoals het waarnemen van ons eigen lichaam, wat heel anders is dan andere externe zintuigen zoals zicht, tast, gehoor of reuk.”
Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications.