前情提要
”你剛剛打膠了吧“同学想要知道美少女在吃甜食时会有什么变化呢?让我们一起来看看吧。
(解剖学和眼睛的构造请容许我咕咕一下,有点来不及)
参考文献:Sugars, Sweet Taste Receptors, and Brain Responses (mdpi.com)
本人简单翻译了一下,如有错误请多多指正(^人^)
基础知识
味觉(gustation)是人和动物对食物中有味道物质的感觉。味觉的感受器是味蕾。味蕾由味细胞、支持细胞和基底细胞组成。味细胞是味觉感受细胞,其顶端有纤毛,称味毛,从味蕾的味孔中伸出,暴露于口腔,是味觉感受的关键部位。一般舌尖部对甜味较为敏感。
甜味的产生是通过与味细胞膜中的G蛋白偶联受体结合,激活第二信使的级联反应而实现的(后面会讲的啦(^_^))
在甜味觉信号传导过程中,糖分子结合于由T1R2和T1R3蛋白组成的二聚体味受体,再依次激活G蛋白和磷脂酶C,使细胞内IP3水平增高,然后由IP3触发细胞内钙库释放钙离子,使胞质内钙离子浓度升高,最后激活味细胞上特异的TRPM5(是TRP家族成员之一)通道,引起细胞膜产生去极化电位变化。这种去极化电位变化可触发味细胞释放神经递质,作用于味觉初级传入纤维,将味觉信息传入中枢神经系统。
详细介绍
1.舌中的化学感受细胞
人们可以区别5种基本的味觉:咸、甜、酸、苦、鲜(当然最近有研究认为脂肪也可以作为一种味觉)Laugerette, F.; Passilly-Degrace, P.; Patris, B.; Niot, I.; Febbraio, M.; Montmayeur, J.-P.; Besnard, P. CD36 involvement in orosensory detection of dietary lipids, spontaneous fat preference, and digestive secretions. J. Clin. Investig. 2005, 115, 3177–3184. [CrossRef] [PubMed] 可以参考一下下
味觉加工首先在聚集在舌头味蕾中的味觉受体细胞 (TRC) 水平实现。当 TRC 被特定的味觉激活时,它们通过感觉传入纤维将信息传递到大脑中参与味觉感知的特定区域。已确定 TRC 的有4种形态学亚型。I 型是神经胶质样细胞,检测到咸味。II 型细胞表达 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 以检测甜味、鲜味和苦味。III 型细胞感知酸性刺激,而 IV 型细胞可能代表干细胞或味觉祖细胞。II 型细胞不会与传入神经纤维形成传统的突触。相反,这些细胞通过半通道(hemichannel)释放 ATP,然后可以激活支配每个味蕾的颅神经纤维上的嘌呤能受体(P2N2 和 P2X3)
这张图整理了三种形态的味觉受体细胞(TypeIV没展示因为它是干细胞或者味觉祖细胞)
让我们来详细看看!
Type I:神经胶质样细胞(蓝色)降解或吸收神经递质。它们还可以清除受体(黄色TypeII)和突触前(绿色TypeIII)细胞中动作电位爆发后积累的细胞外 K+。K+可能是通过顶端钾离子通道例如肾髓质外钾离子通道(ROMK)。咸味可能是I型细胞传导的,但是目前还不确定。
Type II:受体细胞(黄色)甜味、苦味和鲜味化合物激活受体细胞,诱导它们通过泛连接蛋白 1 (Panx1) 半通道释放 ATP,细胞外 ATP 激发感觉神经纤维和味觉细胞上的 ATP 受体(P2X、P2Y)
Type III:突触前细胞(绿色)接着释放5-羟色胺(5-HT)抑制受体细胞。酸刺激(和碳酸化,未表示)直接激活突触前细胞。只有突触前细胞与神经形成超微结构可识别的突触。
细胞下面的表格列出了一些以细胞类型为选择性方式表达的蛋白质。
2.甜味信号
甜味受体可以被多种化学性质不同的化合物激活,包括糖类(葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖)、人造甜味剂(如糖精、阿斯巴甜、甜蜜素)、甜味氨基酸(D-色氨酸、D-苯丙氨酸、D-丝氨酸)和甜味蛋白(莫内尔蛋白、布拉欣、奇马甜)
配体与甜味受体的结合导致异源三聚体 G 蛋白-gustducin(味转导素)的激活。随后刺激磷脂酶 C β2,导致细胞内 Ca2+ 释放并激活瞬时受体电位阳离子通道 M5 (TRPM5)。该过程导致 ATP 的释放,然后 ATP 可以激活相邻的感觉传入神经元,这些神经元向参与味觉感知的大脑中枢发送信号
应该很好理解的图
3.甜味的神经解剖学
在甜味受体激活后,颅神经的神经传入神经将味觉信息发送到延髓孤立束核 (rNTS) 的喙部。在啮齿类动物中,纤维随后同侧上升至臂旁核(parabowal nucleus, PBN)。从 PBN,背侧通路投射到丘脑腹后内侧核(VPMpc,味觉丘脑核)的微细胞部分,以及通往杏仁核和下丘脑外侧区域的腹侧通路。然后,丘脑传入神经投射到初级味觉皮层,初级味觉皮层被定义为位于岛叶皮层内的 VPMpc 皮层靶点 。在灵长类动物和人类中,rNTS 投射绕过 PBN 并直接进入 VPMpc
这是味觉电路的示意图。味觉系统由味蕾中的味觉细胞及其味觉神经表示。与胃肠道系统相对应,有两个肠内分泌细胞 (EEC),一个向管腔开放,响应管腔营养物质释放缩胆囊素(CCK) 和胰高血糖素样肽 1 (GLP-1),另一个是封闭的。迷走神经位于 胃肠道粘膜下方,与激素分泌物密切接触。来自味觉系统的信号到达孤立束的喙核,而内脏冲动终止于孤立束的尾核。从孤立束的核心开始,味觉和内脏信息投射到几个大脑区域,包括杏仁核、下丘脑和丘脑腹侧后核。这些区域与摄入动机、生理反射和能量稳态有关。
还有一些详细的介绍建议直接去看原文献啦。感觉自己学到了好多,和大家愉快分享啦。
以上就是美少女吃甜食后会发生什么事呢。纯手打翻译,希望大家喜欢(想听什么直接说哦)