Forskare upptäcker ett sjätte sinne på tungan – för vatten
Tungan är ett främmande landskap i ett mikroskop, med fransiga och knöliga knoppar som känner av fem grundläggande smaker: salt, surt, sött, bitter och umami. Men däggdjurens smaklökar kan ha ytterligare ett sjätte sinne – för vatten, visar en ny studie. Detta kan hjälpa till att förklara hur djur kan skilja vatten från andra vätskor och ger nytt bränsle till en sekelgammal debatt: Har vatten en egen smak eller är det bara ett medel för andra smaker?
Sedan antiken har filosofer hävdat att vatten inte har någon smak. Till och med Aristoteles kallade det ”smaklöst” omkring 330 f.Kr. Men insekter och amfibier har nervceller som känner av vatten, och det finns allt fler bevis för att det finns liknande celler hos däggdjur, säger Patricia Di Lorenzo, beteendevetare och neurovetare vid State University of New York i Binghamton. Några nyligen genomförda hjärnscanningsstudier tyder också på att en region i människans hjärnbark reagerar specifikt på vatten, säger hon. Kritiker hävdar dock att alla upplevda smaker bara är en efterverkan av det vi smakade tidigare, till exempel vattnets sötma efter att vi ätit salt mat.
”Man vet nästan ingenting” om den molekylära och cellulära mekanism genom vilken vatten upptäcks i munnen och svalget, och den neurala väg genom vilken den signalen överförs till hjärnan, säger Zachary Knight, neurovetenskapsman vid University of California, San Francisco. I tidigare studier har Knight och andra forskare hittat olika populationer av neuroner i en region i hjärnan som kallas hypotalamus som kan utlösa törst och signalera när ett djur ska börja och sluta dricka. Men hjärnan måste få information om vatten från munnen och tungan, eftersom djur slutar dricka långt innan signaler från tarmen eller blodet kan tala om för hjärnan att kroppen har fyllts på, säger han.
I ett försök att avgöra debatten sökte Yuki Oka, neurovetenskapsman vid California Institute of Technology i Pasadena, och kollegor efter vattensensorerande smakreceptorceller (TRCs) i musens tunga. De använde genetiska knockout-möss för att leta efter cellerna, tystade olika typer av TRC:er och spolade sedan gnagarnas munnar med vatten för att se vilka celler som reagerade. ”Den mest överraskande delen av projektet” var att de välkända, syresensorerande, sura TRC:erna avfyrade kraftigt när de utsattes för vatten, säger Oka. När de fick välja att dricka antingen vatten eller en klar, smaklös, syntetisk silikonolja tog gnagare som saknade sura TRC längre tid på sig att välja vatten, vilket tyder på att cellerna hjälper till att skilja vatten från andra vätskor.
Nästan testade teamet om man genom att artificiellt aktivera cellerna, med hjälp av en teknik som kallas optogenetik, kunde få mössen att dricka vatten. De födde upp möss för att uttrycka ljuskänsliga proteiner i deras syraavkännande TRC:er, vilket får cellerna att starta som svar på ljus från en laser. Efter att ha tränat mössen att dricka vatten från en pipa ersatte teamet vattnet med en optisk fiber som lyste blått ljus på deras tungor. När mössen ”drack” det blå ljuset agerade de som om de smakade på vatten, säger Oka. Vissa törstiga möss slickade på ljusutloppet så många som 2000 gånger var tionde minut, rapporterar teamet denna vecka i Nature Neuroscience.
Gnagarna lärde sig aldrig att ljuset bara var en illusion, utan fortsatte att dricka långt efter det att möss som drack riktigt vatten skulle göra det. Det tyder på att även om signaler från TRC:er i tungan kan utlösa drickandet spelar de ingen roll när det gäller att tala om för hjärnan när den ska sluta, säger Oka.
Mer forskning behövs för att exakt fastställa hur de syrakännande smaklökarna reagerar på vatten, och vad mössen upplever när de gör det, säger Oka. Men han misstänker att när vatten sköljer ut saliven – ett salt, surt slem – förändras pH-värdet i cellerna, vilket gör dem mer benägna att starta.
Den föreställningen att ett av de sätt på vilket djur upptäcker vatten är genom att ta bort saliv ”är mycket logisk”, säger Knight. Men det är fortfarande bara en av många troliga vägar för att känna av vatten, inklusive temperatur och tryck, tillägger han.
Den ”väl utformade, spännande” studien talar också om en långvarig debatt om smakens natur, säger Di Lorenzo. När man hittar ett motbevis till den dominerande uppfattningen att det bara finns fem grundläggande smakgrupper, säger hon, ”säger det att man måste gå tillbaka till ritbordet.”