حس چشایی و بویایی چنان ارتباط نزدیکی با هم دارند که بوی غذاهای محبوب، بدون هیچ تلاش آگاهانهای، طعم آنها را تداعی میکند. محققان گزارش دادند که اکنون، اسکنهای مغزی و یادگیری ماشینی برای اولین بار ناحیهای را که مسئول این همپوشانی حسی در انسان است، ناحیهای به نام اینسولا، مشخص کردهاند.
ایوان د آراخو، دانشمند علوم اعصاب در موسسه ماکس پلانک برای سایبرنتیک زیستی در توبینگن، آلمان، میگوید: “این یافتهها میتواند توضیح دهد که چرا افراد هوس غذاهای خاصی را میکنند یا از آنها روی میگردانند.”
پوتو آگوس خوریسانونو، متخصص علوم اعصاب در موسسه کارولینسکا در استکهلم، میگوید: “بو و مزه از همان لحظهای که چیزی را گاز میزنیم، با هم مرتبط میشوند. برخی از مواد شیمیایی غذا گیرندههای طعم شیرین، شور، ترش، تلخ یا اومامی را روی زبان فعال میکنند. برخی دیگر از طریق سقف دهان حرکت میکنند و گیرندههای بو را در پشت بینی فعال میکنند. به عنوان مثال، این «بوهای پشت بینی» همان چیزی هستند که انبه را از هلو متمایز میکنند.” خوریسانونو میگوید هر دو طعم عمدتاً ترش دارند، «اما در واقع عطر آنهاست که آنها را از هم متمایز میکند.
مزه اومامی، نزدیک به طعم گوشت پخته و عصاره یا سوپ گوشت توصیف میشود. اومامی واژهای ژاپنی است که میتوان آن را به “طعم خوش” ترجمه کرد.
مغز این سیگنالها را برای ایجاد حس چشایی ما ترکیب میکند، اما دانشمندان در شناسایی محل وقوع این اتفاق در مغز با مشکل مواجه بودهاند.
آزمایشات طعم
در مطالعه جدید، خوریسانتونو و همکارانش به ۲۵ نفر قطرههایی از نوشیدنیهایی دادند که طوری طراحی شده بودند که فقط گیرندههای چشایی یا خلفی بینی آنها را فعال کنند، در حالی که فعالیت مغز را طی جلسات متعدد اسکن میکردند. پیش از این، شرکتکنندگان یاد گرفته بودند که ترکیب بوها و مزه ها را با طعمهای خاص مرتبط کنند.
سپس این تیم با جدا کردن بخشهای مختلف مغز از آن اسکنها و استفاده از هر یک از آنها برای آموزش الگوریتمهای یادگیری ماشین، مناطق مغزی کاندید را محدود کردند. ابتدا، الگوریتمها یاد گرفتند که تفاوت بین پاسخهای مغز به مزه های شیرین یا شور را تشخیص دهند. سپس خوریسانتونو توانایی الگوریتمها را برای حدس زدن آنچه شرکتکنندگان بر اساس تصاویر مغز بو کردهاند، آزمایش کرد.
خوریسانتونو میگوید یکی از بهترین الگوریتمها بر اساس تصاویری از ناحیهای از مغز به نام اینسولا آموزش داده شده بود که پیش از این تصور میشد فقط به اجزای چشایی طعم واکنش نشان میدهد. این بدان معناست که هنگام تجربه عطر پشت بینی یا طعم مرتبط با همان طعم، اینسولا در اسکنها مشابه به نظر میرسید و بنابراین احتمالاً سیگنالهای بو و مزه را به طور مشابه تفسیر میکرد. خوریسانتونو میگوید به نظر میرسد مناطق دیگر سیگنالهای طعم را از اینسولا دریافت میکنند، اما اینسولا اولین مرحله در پردازش طعم است.
اینسولا اندامهای داخلی مانند معده و روده را رصد میکند و به طور ناخودآگاه بر عادات غذایی ما و احساس ما نسبت به بدنمان تأثیر میگذارد. اما مطالعه آن به دلیل موقعیت عمیق آن در مغز، به ویژه دشوار است. مطالعات جوندگان نشان داده است که اینسولا بوها را پردازش میکند، و برخی از سلولها به طور انتخابی به ترکیبی از بوها و مزه ها پاسخ میدهند که به نقش آن در پردازش طعم اشاره دارد.
دِ آراخو میگوید بررسی دقیق عملکرد آن در انسان امکانپذیر نبوده است، زیرا تکنیکهای محاسباتی و آماری پیچیدهای که در این مطالعه استفاده شدهاند، در گذشته در دسترس نبودهاند.
خوریسانتونو فقط بوهای پشت بینی را آزمایش کرد، اما بوهایی که هنگام عبور از یک راهروی پنیر یا یک رستوران هوس غذا را تحریک میکنند، گیرندههای جلوی بینی ما را فعال میکنند. او اکنون در حال آزمایش این است که آیا این بوها اینسولا را نیز فعال میکنند یا خیر.