La mayoría de las personas probablemente piensan que percibimos los cinco sabores básicos: dulce, agrio, salado, amargo y umami salado con nuestra lengua, que luego envía señales a nuestro cerebro "diciéndonos" lo que hemos probado.Sin embargo, los científicos han dado vuelta esta idea, demostrando en ratones la capacidad de cambiar la forma en que algo sabe manipulando grupos de células en el cerebro.
Los hallazgos se publicaron hoy en la edición en línea de Naturaleza .
"El sabor, la forma en que tú y yo pensamos en él, está en el cerebro", dijo el líder del estudio Charles S. Zuker, PhD, profesor de bioquímica y biofísica molecular y de neurociencia, miembro del Instituto Kavli para la Ciencia del Cerebroy el Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes en el Centro Médico de la Universidad de Columbia CUMC. "Los receptores del gusto dedicados en la lengua detectan lo dulce o lo amargo, etc., pero es el cerebro el que le da sentido aestos productos químicos "
El objetivo principal del laboratorio del Dr. Zuker es comprender cómo el cerebro transforma la detección de estímulos químicos en percepción. Durante la última década más o menos, el Dr. Zuker y sus colegas probaron que hay receptores dedicados para cada gusto en la lengua,y que cada clase de receptor envía una señal específica al cerebro. Más recientemente, demostraron que cada gusto es detectado por conjuntos únicos de células cerebrales, ubicadas en ubicaciones separadas en la corteza cerebral, generando un mapa de cualidades gustativas en el cerebro.
Los científicos usaron optogenética, lo que les permitió activar directamente neuronas específicas con luz láser. Yueqing Peng, un asociado postdoctoral en el laboratorio del Dr. Zuker, examinó si manipular las neuronas en estas regiones del cerebro podría evocar la percepción de dulce o amargo, sinel ratón realmente sabe. Los sabores dulce y amargo fueron elegidos porque son los gustos más críticos y reconocibles para los humanos y otros animales. El sabor dulce permite la identificación de nutrientes ricos en energía, mientras que el amargo advierte contra la ingesta de productos químicos potencialmente nocivos.
"En este estudio, queríamos saber si regiones específicas en el cerebro realmente representan lo dulce y lo amargo. Si lo hacen, silenciar estas regiones evitaría que el animal sepa dulce o amargo, sin importar cuánto les hayamos dado", dijo."Y si activamos estos campos, deben tener un sabor amargo o dulce, a pesar de que solo están obteniendo agua".
Esto es exactamente lo que observaron los investigadores. Cuando los científicos inyectaron una sustancia en los ratones para silenciar las neuronas dulces, los animales no pudieron identificarlo de manera confiable. Sin embargo, aún pudieron detectar el sabor amargo. Los animales recuperaron su capacidad para saborear dulce cuandola droga fue expulsada del cerebro. Por el contrario, silenciar las neuronas amargas impidió que los ratones reconocieran amargo, pero aún así podían tener un sabor dulce.
Sorprendentemente, los investigadores también pudieron hacer que los animales pensaran que sabían amargos o dulces, incluso cuando el animal solo estaba bebiendo agua. Cuando los investigadores activaron las neuronas dulces durante la bebida, observaron respuestas de comportamiento en los ratones asociados con dulces, como el aumento impresionante de la lamedura. Por el contrario, la estimulación de las neuronas amargas suprimió drásticamente la lamedura y provocó respuestas clásicas de rechazo del gusto, incluida la activación del comportamiento de náuseas.La percepción sensorial y las acciones conductuales de un animal, dice Peng.
Los investigadores también realizaron pruebas optogenéticas en animales que nunca habían probado productos químicos dulces o amargos, y mostraron que la activación de las neuronas correspondientes desencadenó la respuesta conductual apropiada ". Estos experimentos demuestran formalmente que el sentido del gusto está completamente conectado, independiente del aprendizajeo experiencia, dijo el Dr. Zuker, que es diferente del sistema olfativo. Los olores no tienen un significado innato hasta que los asocias con experiencias. Un olor podría ser excelente para ti y horrible para mí ". Como humanos, por supuesto,eventualmente podemos aprender a disfrutar de los amargos y no gustarnos el azúcar.
En un conjunto final de experimentos, los animales fueron entrenados para informar la identidad de un estímulo dulce y amargo aplicado por vía oral mediante la realización de una nueva tarea de comportamiento, lo que permitió a los investigadores probar lo que el animal está probando. En los experimentos, los ratones sabían realmenteA veces, productos químicos amargos, dulces y salados, pero en otras ocasiones los investigadores utilizaron el láser para activar los campos corticales dulces o amargos de los animales. El comportamiento de los ratones no difirió entre los gustos reales y virtuales, lo que demuestra que la luz está imitandola percepción de lo amargo y lo dulce. "En otras palabras, el sabor está en el cerebro", dijo Zuker.
El documento se titula, "Sabor agridulce en el cerebro de animales que se comportan despiertos". Los otros contribuyentes son Yueqing Peng CUMC, Sarah Gillis-Smith CUMC, Hao Jin CUMC, Dimitri Tränkner CUMC yHoward Hughes Medical Institute, Asburn, Virginia, y Nicholas JP Ryba Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, Maryland.
El estudio fue apoyado por subvenciones del Instituto Nacional de Abuso de Drogas DA035025 y el Programa de Investigación Intramural de los Institutos Nacionales de Salud y el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial.
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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