Їжа чи отрута? Наш мозок знає відповідь

годує її чимось солодким. Ледве перша ложка потрапляє малятку в рот, на її обличчі з`являється вираз захоплення. А іншому малюкові вперше дали спробувати брокколі - капусту, у якій, як і у багатьох інших зелених овочів, гіркуватий присмак. Хлопчик корчить гримаси, давиться і відвертається, потім починає бити долонькою по столику. Діти не люблять овочі ...

Ці ролики показала мені біолог Джулі Меннелл, що вивчає почуття смаку у немовлят і дітей, ледь почали ходити (свої експерименти вона зазвичай записує на відео), коли я приїхав до неї в Філадельфію, в Монелловскій центр з вивчення запахів і смаків. Для Джулі в поведінці дівчинки-ласуни нічого дивного немає: адже материнське молоко містить лактозу - молочний цукор. «Ми знаємо, що діти з`являються на світ з природженою любов`ю до солодкого, - пояснювала мені Меннелл. - Якихось пару століть назад, якщо дитина не отримував грудного молока від матері або годувальниці, він був практично приречений ». Відраза до гіркої їжі, на думку Джулі, також вроджене, і абсолютно необхідно для виживання: допомагає не отруїтися отрутами, які виробили за час еволюції деякі рослини, щоб їх не виїли тварини - в тому числі і ми з вами.

У «науковому бункері» знаменитого копенгагенського ресторану «Нома» Ларс Вільямс, глава відділу з досліджень та розвитку, і Аріель Джонсон, штатний дієтолог ресторану, налаштовують роторний випарник - прилад, за допомогою якого вони екстрагують ароматну есенцію з пелюсток троянди. Експеримент триває в випробувальної кухні ресторану. Серед останніх розробок «бункера» - дика качка на грилі, яка подається цілком, з головою і крилами, в штучному гнізді.

_____________________________________________________

Сьогодні ж задоволення, яке ми отримуємо від їжі, легко може довести до біди. У ті давні часи, коли йшла еволюція наших предків, такого вибору їстівного просто не було. І переваги, які ми успадкували від них, в поєднанні з достатком добре упакованої і особливим чином приготованої їжі, часто призводять до того, що ми шкодимо своєму здоров`ю. Часом доходить і зовсім до абсурду. Так, Яніна Пепіно, дієтолог з Медичної школи Університету імені Вашингтона (Сент-Луїс), одного разу бачила в літаку, як дитина додає цукор в кока-колу. Австралопітеки такого собі дозволити не могли ...

Нинішній, можна сказати нездоровий, інтерес до їжі викликав бум досліджень в області смакових відчуттів. Виявилося, що смак - дуже складне почуття, складніше, ніж зір. До такого висновку, наприклад, прийшов Роберт Марголскі, директор Монелловского центру. В останні роки дослідники навчилися виявляти конкретні смакові рецептори і гени, що відповідають за їх роботу, але вони ще далекі від повного розуміння механізму, що забезпечує сприйняття їжі.

НА КІНЧИКУ МОВИ Вважається, що основні смаки сприймаються тільки тими смаковими сосочками, які розташовані на суворо визначених ділянках мови: солодкий відчувається кінчиком, солоний і кислий - краями, гіркий - задньою частиною. (Рецептори сидять на поверхні смакових клітин, які групуються у смакові сосочки.) Тобто можна намалювати «карту мови», що і було зроблено понад півстоліття тому, коли гарвардський психолог Едвін Борінг невірно зрозумів сенс статті, опублікованій в Німеччині в 1901-м.

Насправді у деяких людей такі рецептори дійсно можуть бути зосереджені на якихось певних ділянках мови, але все ж вони є на всій його площі, і, скажімо, грудочку вати, просочений лимонним соком, буде здаватися нудним, до якій би точці мови ви його ні доклали. У 1970-ті роки «карта мови» була остаточно здано в утиль, хоча чимало людей досі вірить в її істинність.

Аристотель виділяв сім основних смаків: солодкий, гіркий, кислий і солоний, а також терпкий, пекучий і терпкий. У наш час більшість фахівців визнають п`ять: ті ж чотири основні і умами, який був в 1908 році описаний хіміком Кікуні Ікеда з Токійського університету. Умами - відчуття приємної гостроти, яке створюють або посилюють такі продукти, як соєвий соус, просмажене яловичина, стиглі або приготовані помідори і глутамат натрію. Останнім часом дослідники описали ще щонайменше півдюжини відособлених смаків. Серед головних кандидатів на визнання - жирний і кальцієвий. Вважається (правда, не всі фахівці з цим згодні), що обидва орієнтуються рецепторами мови.

Самі по собі смакові рецептори ще не створюють відчуття смаку - сигнал від них повинен дійти до смакових центрів мозку. Крім того, вчені виявили рецептори, ідентичні деяким з тих, що знаходяться на мові, в підшлунковій залозі, кишечнику, легенів, сім`яниках. Ці органи не впливають на наші смакові відчуття, але, якщо, скажімо, ми вдихаємо щось небезпечне, рецептори гіркоти в легких пошлють сигнал в мозок, і ми закашлявся, щоб видихнути небезпечну субстанцію.

_____________________________________________________

ПЛАВАЮЧІ МОВИ

Соми - супертейстери тваринного світу: їх шкіра, зябра, губи і вуса покриті смаковими сосочками, дуже схожими на ті, що є на мові людини. Таке чудове «оснащення» допомагає сомам знаходити їжу навіть в темній і каламутній воді - і робить їх чудовим об`єктом досліджень для нейробіолога Джона Капріо з Університету штату Луїзіана. Працюючи всередині клітини Фарадея, яка екранує від зовнішніх електричних розрядів, він вимірює нервові імпульси, що випускаються смаковими сосочками сома. «Смакові сосочки у риб були описані в 1820-і роки, за сорок років до того, як їх виявили у ссавців, - розповідає Капріо. - Ми - продукт еволюції, що проходила в воді ».

_____________________________________________________

В ході еволюції тварини іноді переставали відчувати смаки, доступні їх предкам. Котячі і багато інші хижаки, які харчуються м`ясом, нездатні розпізнавати цукор. (Коли кішки хлебтають молоко, вони відчувають щось інше - ймовірно, жир.) А більшість китів - вони заковтують видобуток цілком - втратили практично всі смакові рецептори.

Щось подібне, можливо, сталося і з людьми. У Монелловском центрі фізіолог Майкл Тордофф простягає мені пластиковий стаканчик з прозорою рідиною і просить її випити. За смаком рідина - вода водою. «Ви, напевно, нічого не відчули, - каже він, - а ось щури і миші таке питво воліють майже всьому, що ми їм коли-небудь давали пробувати. Якщо запропонувати щура пляшку води з цукром і пляшку води з цією речовиною, вона кинеться до другої ».

Рідина в чашці містила мальтодекстрин - вуглевод, що отримується з крохмалю, і поширений інгредієнт напоїв для спортсменів. Якщо спортсмен набере в рот розчин мальтодекстрину і відразу ж його виплюне, то, вважає Тордофф, його результати покращаться, хоча він нічого або майже нічого не проковтнув і не переварив. «Поки я не можу пояснити це явище, - продовжує він. - Крохмаль володіє якимись властивостями, яких ми не розуміємо. Можливо, у нас є особливі рецептори для його сприйняття - або виключно для мальтодекстрина. Однак ці рецептори тепер залишають поза передачею сигнали в частину мозку, що відповідає за свідомість ».

БУКЕТ АРОМАТІВ Хоча «карти мови» і не існує, в мозку, можливо, є «карта смаків». Дослідження показують, що в ділянці, званому «смакова кора», зосереджені нейрони, що реагують на окремі основні смаки. Сигнали, що йдуть від мови, проходять по шляху до цих нейронів через стовбур мозку, а у смакової корі (або десь по дорозі) стають елементом складного і лише частково зрозумілого вченим відчуття, яке ми звемо смаком, хоча швидше за його варто було б назвати смакові -ароматіческім букетом. І тільки мала частина наших відчуттів, що викликаються їжею, виходить від смакових сосочків. Решта дає нам «зворотне нюх».

Щоб зрозуміти, про що йде мова, досить виконати нехитрий досвід з карамелькою. Якщо ви затиснете ніс і почнете жувати цукерку, мова негайно визначить, що вона солодка (завдяки цукру), і це головний смак карамельки. Тепер розтисніть ніс - і ви відразу ж відчуєте: ага, а це - ваніль. І навпаки, якщо ви затиснете ніс і капне ваніллю на мову, то нічого не відчуєте, тому що у ванілі немає смаку, тільки смакові-ароматичний букет, який неможливо відчути, що не вдихаючи його.

Коли ми жуємо, ковтаємо і видихаємо, летючі молекули їжі спрямовуються вгору по небу і потрапляють в порожнину носа, мов дим, що піднімається вгору по трубі. У носовій порожнині вони впливають на рецептори запаху. Саме ці рецептори, яких у людини 350-400 типів, є головними джерелами відчуття, яке ми сприймаємо як поєднання смаку і запаху. Цей смакові-ароматичний букет відрізняється і від смаку, за який відповідають смакові сосочки, і від нюху, оскільки мозок розрізняє ті запахи, які ми вдихаємо через ніздрі (ортоназальное нюх), і ті, які потрапляють в порожнину носа ззаду, коли ми їмо ( ретроназальной нюх), - хоча і ті, і інші розпізнаються одними і тими ж рецепторами.

У полуниці є три десятка летючих молекул, які посилюють солодкий смак, і, коли всі сигнали зводяться разом, відчуття насолоди в мозку різко погіршується.

«Мозок звертає увагу на те, що ви робите: нюхаєте, жуєте або ковтаєте, - розповідає Лінда Бартошак з Університету Флориди, - і об`єднує запах, вловлений ретроназальной нюхом, і смак, хоча ми дуже мало знаємо про те, як це узагальнення відбувається» .

За словами Бартошак, за допомогою карамельки можна провести ще один досвід. Якщо розтиснути ніс, коли жуєш цукерку, не тільки відчуєш смак ванілі, але і відчуєш, що карамелька стала солодше. Цей ефект викликаний не цукром, в якому немає летючих молекул і який, отже, не впливає на нюхові рецептори, а іншими інгредієнтами карамельки - тими, які містять летючі молекули і якимось чином підсилюють відчуття солодощі, змушуючи мозок думати, що в карамельці більше цукру, ніж є насправді. Такі підсилювачі солодощі часто зустрічаються у фруктах - можливо, тому, що на їх вироблення потрібно менше енергії, ніж на отримання цукрів, і при цьому вони так само успішно приваблюють комах, інших запилювачів, а також рознощиків насіння. «У полуниці є три десятка летючих молекул, які посилюють солодкий смак, - розповідає Лінда, - і, коли всі сигнали зводяться разом, відчуття насолоди в мозку різко погіршується».

Причому самі підсилювачі зовсім не солодкі. Бартошак і її колеги виділили один такий підсилювач з помідорів, виявилося, що пахне він брудними шкарпетками.

БЕЗ УМА ВІД умами Повернемося до ретроназаль-ному нюху, без якого, виявляється, життя зовсім не легка. До Барб Стакі, директору з інновацій однієї з каліфорнійських компаній, що займається розробкою нових продуктів харчування і напоїв, одного разу звернулася жінка, яка втратила нюх після автомобільної аварії. Смакові сосочки мовою і їх зв`язку з мозком у неї не були порушені, але вся їжа втратила смак, тому що в мозок перестали приходити сигнали від нюхових рецепторів. «Жінка судилася в третейському суді з людиною, який в неї врізався, - розповіла мені Стакі, - намагаючись довести, що він її покалічив. Але виглядала якось вона цілком здоровою ».

Щоб допомогти жінці з доказами, Стакі приготувала простий рисовий пиріг - одну з тих пухких коржів, що виглядають так, ніби вони зроблені з пінопласту, а смаку і запаху позбавлені настільки, наскільки це взагалі можливо у випадку з їжею - розрізала його і приправив шматки сумішшю з цукру, кухонної солі, лимонної кислоти, чистого кофеїну і глутамату натрію (він створює смак умами). Всі ці інгредієнти практично позбавлені летючих молекул і не діють на нюхові рецептори. «Я передала шматки пирога цій жінці і запропонувала їй роздати суддям, пояснивши при цьому, що саме так людина, позбавлена нюху, сприймає будь-яку їжу», - сказала Стакі і запропонувала мені повторити цей досвід. Я відкусив шматочок пирога і розжував. Приправа створювала важкувато для сприйняття і злегка хімічний присмак на язиці, так що я відчув усі п`ять основних смаків разом, але ніякого аромату ні найменшого бажання попросити добавки у мене не виникло. «Тепер таким став для тієї жінки смак будь-якої страви, будь то піца, торт, що завгодно», - закінчила Барб Стакі. Справа була виграна.

_____________________________________________________

ПОДОЛАТИ гидливо

Наша реакція на основні смаки - вроджена, але сприйняття запахів, головною складовою смакові-ароматичного букета, - ми отримуємо на досвіді. Втім, деякі дослідники стурбовані тим, як би змусити нас дещо забути. Співробітники лабораторії Nordic Food Lab в Копенгагені борються з нашим упередженням проти такої незвичної їжі, як мурахи (вгорі) і нутрощі макрелі (праворуч). Нутрощі посолять і підданий термічній обробці і ферментації, щоб приготувати з них соус, схожий на гарум, дуже популярний в Стародавньому Римі. «Якщо ми створимо у подібних блюд приємні смакові-ароматичний букет, то зможемо значно урізноманітнити їжу», - упевнений провідний науковий співробітник Джош Еванс.

Відео: На що здатний наш мозок .Нові відкриття вчених

_____________________________________________________

Роботою в компанії Стакі не обмежується: веде в кулінарній школі Сан-Франциско курс «Основи смаку». «У більшості кулінарних шкіл студентів не вчать пробувати продукти, перш ніж приступити до готування, - розповідає Барб. - Вони відразу починають, наприклад, з того, що вчаться управлятися з ножем. Але як можна навчати чого б то не було, що має відношення до їжі, що не залежав фундаменту - знань про те, з чого складається смак? »Стакі і її учні виконують, наприклад, вправа з приготування соусу барбекю. Більшість складових, які вона пропонує, знають всі: томатний соус, томат-паста, цукор, мед, ароматизатор «рідкий дим», паприка. Однак є кілька інгредієнтів, переважаючий смак яких - гіркий: кава, какао, чай, гіркі настоянки. «Навряд чи щось з цього переліку можна додати інтуїтивно, тому що нікому соус барбекю чи не здається гірким, але якщо ви спробуєте його з гіркою добавкою і без неї, то переконаєтеся, що новий відтінок смаку змінює всю картину. Гіркота перетворює смак соусу з млявого і нудного в багатовимірний ». Будинки Стакі частенько використовує розчинну каву, щоб ускладнити смак багатьох страв, особливо солодких і солодкуватий соусів.

Дослідницькі лабораторії її компанії мають у своєму розпорядженні безліччю високотехнологічних приладів для того, щоб тестувати продукти. Тому я був украй здивований, коли в одній з цих лабораторій побачив трьох дослідників, які глибокодумно щось жували, пильно дивлячись в пластикові чашки. «Людська мова - найдосконаліший прилад для аналізу з усіх, що є, - пояснила Стакі. - Ось і доводиться тягнути все в рот ».

СУПЕРТЕЙСТЕРИ В кінці 1980-х років Лінда Бартошак, яка працювала тоді в Єльському університеті, відкрила категорію людей, яких вона назвала супертейстерамі (від англ. To taste - «пробувати на смак»). У цих людей так багато смакових сосочків і вони розташовані настільки близько один до одного, що всі основні смаки вони відчувають з надзвичайною гостротою. Так, супертейстери отримують більше задоволення від їжі, ніж звичайні люди, але і відторгнення у них викликає більше продуктів. У Монелловском центрі я зміг переконатися, наскільки сприйняття супертейстера відрізняється від звичайного. Після того як Майкл Тордофф дав мені спробувати мальтодекстрин, його дружина, генетик Даніела Рід, запропонувала випити іншу прозору рідину. І знову я не відчув ніякого смаку.

У цей час повз відчинені двері кабінету Рід проходив її колега Хакан Озденер. Даніела покликала його і вручила чашку з тим же розчином. Ледве пригубивши чашку, він здригнувся, і вигляд у нього став такий, ніби він сьорбнув бензину. «Це фенілтіокарбамід, - сказала Рід. Майже дві третини європеоїдів не відчувають його смаку, але для тих людей, які відчувають, він надзвичайно гіркий ». А для деяких гіркий нестерпно: Бартошак відкрила супертейстеров, якраз коли працювала з цією речовиною. Його концентрація в розчині Рід була дуже низькою, майже гомеопатичної, однак Озденер ще довго не міг перевести дух. «Люди бояться ходити повз мого кабінету», - розсміялася Рід. Будучи супертейстером з підвищеною чутливістю до гіркого смаку, Озденер напевно менше мого любить каву або брокколі. З іншого боку, він, можливо, менш вразливий для деяких інфекцій верхніх дихальних шляхів: рецептори, що реагують на фенілтіокарбамід, знаходяться також і в носі, де вони, схоже, розпізнають деякі види бактерій і змушують господарів виганяти їх.

А головна проблема і для супертейстеров, і для звичайних людей в наші дні, за словами Джулі Меннелл, одна, і полягає вона в тому, що «нинішня їжа не схожа на ту, яку отримували наші предки в ході еволюції». Ми займаємося «полюванням і збиранням» в супермаркетах і ресторанах, і багато хто з продуктів, які ми купуємо, настільки енергетично багаті, що ми можемо задовольнити добову потребу в калоріях однієї трапезою. Харчову промисловість лають за те, що вона виробляє готові продукти, нашпиговані інгредієнтами, до яких привчила нас еволюція, але, коли харчовики намагаються випустити щось більш корисне, ми нерідко це корисне відкидаємо.

У 2002 році, коли «Макдоналдс» оголосив про те, що перестає обсмажувати продукти у фритюрі, що містить гідрогенізовані жирні кислоти, від відвідувачів стали надходити скарги, що картопля фрі став менш смачним. Може, звичайно, так воно і було, ось тільки деякі скарги приходили з міст, де все залишалося по-старому. Знизити вміст солі в готових продуктах - ще більш хитра завдання.

_____________________________________________________

ЗАБУДЬТЕ про манеру

Учасники бенкету, влаштованого на Тасманії лондонській фірмою Bompas Parr, що спеціалізується на «гастрономічних пригоди з ефектом занурення», одягнені в костюми своїх тотемних тварин, і обнюхавши одне одного, взялися за коктейлі, схожі на людську кров. Потім вони жадібно, по-звірячому накинулися на їжу. Колись почуття смаку розвинулося в ході еволюції як спосіб знайти їжу і не отруїтися. А сьогодні деяким нашим сучасникам воно дарує радість незвичайних пригод.

_____________________________________________________

Відомо, що більшість людей зловживає солоним. Якщо запропонувати споживачам дві тарілки супу, що відрізняються один від одного тільки вмістом солі, вони зазвичай виберуть ту, в якій суп солоніша. А якщо ви скажете, що в такому-то супі мало солі, вони, швидше за все, назвуть його менш смачним, ніж «стандартний» солоний варіант, навіть якщо насправді вміст тарілок абсолютно однаково. Харчові компанії скаржаться: знижуючи вміст солі в якомусь з продуктів, вони змушені це приховувати - інакше такі продукти не будуть купувати.

В останні роки в суспільній свідомості цукор змінив сіль і жир в якості самого шкідливого інгредієнта, але і його замінники навряд чи так вже нешкідливі. В цьому році компанія PepsiCo прибрала позбавлений харчової цінності підсолоджувач аспартам з дієтичної пепсі-коли, але не тому, що він був визнаний шкідливим в результаті наукових досліджень, а тому, що серед споживачів, стурбованих питаннями здорового харчування, він користується поганою славою. У новому дієтичному напої містяться два інших замінника - сукралоза і ацесульфам калію. Однак немає ніяких гарантій, що вони безпечніше аспартама.

СОЛОДКА ЗАВИСИМОСТЬ Цукор - речовина непросте: дитяча реакція на нього не завжди залежить від його смаку, і майже всі діти в розвинених країнах отримують занадто багато цукру. «Цукор притупляє у дітей почуття болю, - розповідає Меннелл. - Він може змусити немовляти перестати плакати, його використовують як знеболююче при обрізанні ». Вплив при цьому надає швидше солодкий смак, ніж цукор, тому що аспартам теж спрацьовує. Звичка дитини до солодощів може настільки полегшувати життя батькам, що вони починають давати малюкові все більше солодощів. І правда: що ще поліпшить дитині настрій так само швидко? Та й чи є інше настільки ж надійний засіб? Однак все це негативно позначається на здоров`я населення, причому дитяче ожиріння і діабет другого типу - далеко не всі наслідки.

Привабливість електронних сигарет для підлітків почасти, можливо, пояснюється слабкістю до солодкого.

Скажімо, всі частіше у дітей зустрічається ранній карієс, оскільки їх укладають спати з пляшкою в роті, а в пляшечці - підсолоджені напої, в тому числі фруктові соки. У деяких дітей корінні зуби виростають вже з карієсом. «Це серйозне захворювання, - сказала Меннелл, - яке досягло масштабів епідемії».

Любов до солодкого може мати абсолютно несподівані наслідки. Недавнє дослідження, проведене Центром контролю та профілактики захворювань, виявило великий і раптове зростання популярності у підлітків електронних сигарет, в яких елемент, що нагріває, що працює від батарейки, перетворює нікотиновмісну розчин в пар, що вдихається курцем. Електронні сигарети допомагають багатьом закоренілим курцям відмовитися від сигарет справжніх. Але некурящих вони можуть привчити до паління, оскільки позбавлені неприємного смаку і запаху. Привабливість таких сигарет для підлітків почасти, можливо, пояснюється слабкістю до солодкого: деякі популярні «курильні» рідини містять сукралозу.

Втім, наші вроджені смакові схильності можна підправити. Люди, яким вдається скоротити кількість солі в своєму раціоні, скоро помічають, що дуже солоні страви перестають їм подобатися. А з нашого природного неприязню до брокколі і іншої корисної, але гіркою зелені можна впоратися, привчаючи до неї з раннього віку. «Немовлята можуть навчитися любити найрізноманітніші продукти, - сказала Меннелл. - Але щоб їжа сподобалася, потрібно її спробувати ». Коли дитині в її ролику дають другу ложку брокколі, він морщиться - але все-таки відкриває рот.

Ж

https://nat-geo.ru/human/833041-pishcha-ili-yad-nash-mozg-znaet-otvet/