วิทยาศาสตร์ว่าด้วยรสชาติ - National Geographic Thailand

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยรสชาติ

เรื่อง เดวิด โอเวน
ภาพถ่าย ไบรอัน ฟิงก์

เมื่อไม่นานมานี้ ผมไปพบจูลี เมนเนลลา นักชีววิทยาผู้ศึกษาเรื่องประสาทการรับรสของทารกและเด็กก่อนวัยเรียนที่ศูนย์วิจัยการรับรู้ทางเคมีมอเนลล์ในฟิลาเดลเฟีย เธอมักบันทึกวิดีโอการทดลองไว้และให้ผมดูวิดีโอทารกเพศหญิงซึ่งนั่งอยู่บนเก้าอี้  ขณะที่ผู้เป็นแม่กำลังป้อนอะไรหวานๆให้  แทบจะทันทีที่ช้อนเข้าปาก ใบหน้าแม่หนูน้อยก็เปล่งประกายความสุข พร้อมๆกับที่เธอทำปากคล้ายจะดูดนม ต่อมา เมนเนลลาให้ผมดูวิดีโอของเด็กชายที่ได้ชิมบร็อกโคลีซึ่งมีรสขมเล็กน้อยเป็นครั้งแรก เจ้าหนูทำหน้าเบ้ สำลัก  ก่อนจะทุบถาดวางอาหารบนเก้าอี้และทำท่าคล้ายจะบอกว่า “หยุด”

น้ำนมของมนุษย์มีแล็กโทสซึ่งเป็นน้ำตาลชนิดหนึ่งเป็นองค์ประกอบ “สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับทารกคือ เด็กๆชอบรสหวานมาตั้งแต่เกิดค่ะ” เมนเนลลาบอก “ถ้าเป็นเมื่อไม่กี่ร้อยปีก่อน คุณไม่รอดแน่ถ้าไม่ได้น้ำนมจากแม่หรือแม่นม” ความรังเกียจอาหารรสขมเป็นสิ่งที่ติดตัวทารกมาตั้งแต่เกิดเช่นกัน เธอบอก และนั่นมีประโยชน์ในการดำรงชีวิต เพราะช่วยให้เราไม่รับประทานสารพิษที่พืชวิวัฒน์ขึ้นเพื่อไม่ให้ถูกสัตว์กินเป็นอาหาร และนั่นรวมถึงพวกเราด้วย

นี่เป็นอาหารหรือพิษร้ายกันนะ สัตว์มีกระดูกสันหลังถือกำเนิดขึ้นในมหาสมุทรเมื่อกว่า 500 ล้านปีก่อน และการรับรสก็วิวัฒน์ขึ้นเพื่อจัดการกับปัญหาดังกล่าว สัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดมีตัวรับรสคล้ายกับของเรา แต่อาจอยู่คนละตำแหน่ง ลิ้นของเราจะมีตัวรับรสหวานเพียงหนึ่งหรือสองชนิด แต่ลิ้นมีตัวรับรสขมที่แตกต่างกันถึง 20 กว่าชนิด ข้อมูลดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าการหลีกเลี่ยงพิษร้ายมีความสำคัญต่อบรรพบุรุษของเรามากเพียงไร

รสชาติเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลอาหารสัมผัสกับตุ่มรับรสขนาดเล็กบนลิ้น ตุ่มรับรสนี้ซ่อนอยู่ในปุ่มลิ้นซึ่งเป็นจุดสีซีดที่ทำให้เห็นชัดเจนขึ้นในภาพนี้โดยอาศัยสีผสมอาหารสีน้ำเงิน ในสมอง รสชาติจะผสานกับสัมผัสอื่นๆ กลายเป็นประสบการณ์อันรื่นรมย์ของแต่ละคนที่ทำให้เราอยากอาหาร

ปัจจุบัน เราต้องเผชิญกับความท้าทายที่ต่างจากเดิม นั่นคือ ความพึงพอใจที่ได้จากอาหารกลับทำให้เราประสบปัญหา เมื่ออาหารนานาชนิดที่รายล้อมเราอยู่เป็นแหล่งที่มาของความพึงพอใจมากมายกว่าตอนที่บรรพบุรุษของเราวิวัฒน์ขึ้นหลายเท่า  ขณะเดียวกัน ความพึงพอใจในรสอาหารที่ตกทอดมาจากบรรพบุรุษ ประกอบกับอุตสาหกรรมอาหารสามารถผลิตให้ถูกลิ้นเรามากขึ้นทุกที ก็ทำให้เรามีนิสัยการบริโภคที่ไม่ดีต่อสุขภาพ

ความหมกมุ่นในอาหารของเราทำให้การวิจัยด้านรสชาติขยายตัวขึ้น เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จอย่างใหญ่หลวงในการระบุตัวรับรสและยีนที่เกี่ยวข้อง แต่ยังห่างไกลจากความเข้าใจกลไกการรับรู้ที่ก่อให้เกิดประสบการณ์ด้านอาหารในมนุษย์

ตัวรับรสเองไม่ได้ทำให้รู้รสชาติ แต่ต้องเชื่อมต่อกับศูนย์รับรสในสมอง ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบตัวรับรสลักษณะเหมือนกับที่อยู่บนลิ้นในอวัยวะอื่นๆของร่างกาย ได้แก่ ตับอ่อน ลำไล้ ปอด และอัณฑะ เราไม่ได้ใช้อวัยวะเหล่านั้น “ลิ้มรส” ก็จริง แต่บางครั้ง ถ้าเราหายใจเอาสารที่ไม่พึงประสงค์บางชนิดเข้าไป ตัวรับความขมในปอดจะส่งสัญญาณไปยังสมองเพื่อให้เราไอออกมา

การรับรสของเด็กไม่ได้ว่างเปล่ามาแต่เกิด เด็กๆเกิดมาพร้อมกับความชอบและไม่ชอบ อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการและอิทธิพลของอาหารการกินของมารดาขณะตั้งครรภ์ ทารกเพศชายอายุ 10 เดือนคนนี้ได้รับการทดสอบกับบร็อกโคอลีเป็นครั้งแรกที่ศูนย์วิจัยการรับรู้ทางเคมีมอเนลล์ในฟิลาเดลเฟีย อย่างไรก็ดี การต่อต้านตามธรรมชาติของเขายังแก้ไขได้

ขณะที่สัตว์ชนิดต่างๆวิวัฒน์ขึ้น บางครั้งพวกมันจะสูญเสียการรับรสที่บรรพบุรุษมี แมวและสัตว์กินเนื้ออีกหลายชนิดที่กินแต่เนื้อสัตว์ไม่รู้รสของน้ำตาลอีกต่อไป (เวลาแมวเลียนม พวกมันตอบสนองต่ออย่างอื่น ซึ่งอาจเป็นไขมัน) ขณะที่วาฬและโลมาส่วนใหญ่ที่กลืนกินเหยื่อทั้งตัวสูญเสียตัวรับรสไปแทบทั้งหมด

เรื่องทำนองเดียวกันนี้อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์ ไมเคิล ทอร์ดอฟฟ์ นักวิทยาศาสตร์ที่โมเนลล์ ยื่นถ้วยยาพลาสติกใส่สารละลายใสๆให้ผมดื่ม ของเหลวนั้นมีรสชาติเหมือนน้ำเปล่า เขาบอกว่า “คุณไม่ค่อยรู้รสหรอกครับ แต่นี่เป็นสิ่งที่หนูชอบมากกว่าอย่างอื่นที่เราให้มันกิน ถ้าคุณเอาขวดใส่น้ำนี่กับขวดที่มีน้ำตาลให้หนู มันจะดื่มเจ้านี่มากกว่าครับ”

ของเหลวดังกล่าวมีสารมอลโตเด็กซ์ตริน สารจำพวกแป้งซึ่งมักใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องดื่มเกลือแร่ทอร์ดอฟฟ์บอกว่า ถ้านักกีฬาอมสารละลายมอลโตเด็กซ์ตรินไว้แล้วบ้วนทิ้งทันที นักกีฬาคนนั้นจะเล่นกีฬาได้ดีขึ้นทั้งๆที่ไม่ได้รู้สึกถึงรสชาติหรือดื่มอะไรลงไปเลย เขาบอกว่า “ผมไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนในเรื่องนี้หรอกนะครับ แป้งมีความพิเศษบางอย่างที่เรายังไม่เข้าใจ อาจมีตัวรับสำหรับแป้งหรือมอลโตเด็กซ์ตรินโดยเฉพาะ แต่ไม่ได้ต่อเชื่อมกับส่วนรับรู้ของสมอง”

ปลาดุกเป็นซูเปอร์เทสเตอร์ (supertaster) หรือผู้มีความไวต่อการรับรสในอาณาจักรสัตว์ สมรรถนะดีเยี่ยมเช่นนี้ช่วยให้ปลาชนิดนี้หาอาหารได้ดีแม้ในน้ำขุ่น และทำให้มันเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมในการวิจัยของจอห์น แคพรีโอ นักประสาทวิทยาศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยลุยเซียนาสเตต เขาวัดกระแสประสาทจากตุ่มรับรสของปลาดุกภายในกรงฟาราเดย์ที่ตัดการรบกวนจากกระแสไฟฟ้าโดยรอบ

มีรายงานว่า บริเวณที่เรียกว่าเปลือกสมองรู้รส (gustatory cortex) มีกลุ่มเซลล์ประสาทซึ่งมีการตอบสนองต่อรสชาติพื้นฐานแต่ละรสโดยเฉพาะ สัญญาณจากลิ้นจะเดินทางผ่านก้านสมองไปยังเซลล์ประสาทเหล่านี้ และเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเปลือกสมองรู้รสหรืออาจในระหว่างทาง จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของประสบการณ์ซับซ้อนซึ่งเราเข้าใจได้เพียงบางส่วนและมักเรียกกันว่ารสชาติ แต่จริงๆแล้วควรเรียกว่ากลิ่นรส (flavor) มากกว่า

คุณเองก็ทดลองได้โดยใช้ลูกกวาด ถ้าบีบจมูกและเคี้ยวขนมเจลลีบีนสีขาวที่ไม่รู้ว่าเป็นรสอะไร ลิ้นของคุณจะรับรู้ทันทีว่ามันมีรสหวาน ความหวานดังกล่าวมาจากน้ำตาลซึ่งเป็นรสพื้นฐานของเจลลีบีน พอเลิกบีบจมูก คุณจะรู้สึกถึงกลิ่นรสของวานิลลาในทันที ในทางกลับกัน ถ้าบีบจมูกให้แน่นแล้วหยดวานิลาลงบนลิ้น คุณจะไม่รู้รสอะไรเลย เพราะวานิลลาไม่มีรส มีเพียงกลิ่นรสที่คุณไม่อาจรับรู้ได้เมื่อบีบจมูกไว้

ผู้เชี่ยวชาญอธิบายว่า  เวลาที่เราเคี้ยว กลืน และหายใจออก โมเลกุลระเหยจากอาหารจะถูกดันขึ้นไปทางด้านหลังเพดานปากและเข้าสู่โพรงจมูกจากทางด้านหลัง   เหมือนกับควันที่ลอยขึ้นไปตามปล่องไฟ ภายในโพรงจมูก โมเลกุลเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับตัวรับกลิ่นที่มนุษย์มีอยู่ราว 350 ถึง 400 ชนิด อันเป็นส่วนสำคัญของการรับกลิ่นรส ต่างจากรสชาติซึ่งเป็นผัสสะจากตุ่มรับรส และยังต่างจากการดมกลิ่นตามปกติ เพราะสมองจะแยกแยะระหว่างกลิ่นที่เราสูดดมผ่านทางจมูก (orthonasal olfaction) กับกลิ่นที่สูดดมผ่านหลังจมูก (retronasal olfaction) แม้ว่ากลิ่นทั้งสองจะมีตัวรับตัวเดียวกันก็ตาม

 

เรื่องแนะนำ

ภาพนี้ต้องขยาย : งานนี้ต้องไต่เต้า

ภาพโดย มาร์กาเร็ต จี. แซ็กโควิตซ์ เรือท้องแบนหนึ่งลำ “บรรทุกสินค้าได้หลายตัน” คือข้อความตอนหนึ่งจากสารคดีเรื่องสิงคโปร์ในนิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนพฤษภาคม ปี 1938 ซึ่งภาพนี้น่าจะถ่ายเพื่อประกอบสารคดีเรื่องดังกล่าว “ทั่วลำน้ำสีคล้ำของแม่น้ำสิงคโปร์ เรือน้อยใหญ่ แล่นเข้าสู่ใจกลางมหานครสมัยใหม่แห่งนี้ เฉกเช่นที่เคยเป็นมา ตั้งแต่ยุคการปฏิวัติอุสาหกรรม” ภาพอาคารฟุลเลอร์ตันซึ่งปัจจุบันเป็นโรงแรมหรูหราที่เห็นอยู่นี้ถ่ายจากท่าเรือคลิฟฟอร์ดในสิงคโปร์ แต่หากขยายภาพไปตรงกลาของขอบถนนจะเห็นลูกเรือคนหนึ่งกำลังปีนขึ้นจากเรือข้ามกำแพงเขื่อนเข้าสู่ย่านใจกลางเมือง  

พระแม่มารีย์ สตรีผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในโลก

พระแม่มารีย์ สตรีผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในโลก เวลาแห่งการประจักษ์ 17.40 น. ณ โบถส์น้อยแห่งพระศาสนจักรโรมันคาทอลิกแห่งหนึ่งที่ในบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนา  อีวาน ดราจีเซวิก  คุกเข่าลงหน้าแท่นบูชา   น้อมศีรษะลงครู่หนึ่ง รอยยิ้มค่อยๆ ปรากฏบนใบหน้า  เขาเงยหน้าขึ้นมองสรวงสวรรค์ เริ่มกระซิบกระซาบ  ฟังอย่างตั้งใจ  แล้วกระซิบอีกครั้ง  บทสนทนาประจำวันของเขากับแม่พระผู้นิรมลเริ่มขึ้นแล้ว ดราจีเซวิกเป็นเด็กเลี้ยงแกะยากจนคนแรกในหกคนที่ให้ปากคำว่า เห็นภาพนิมิตของแม่พระผู้นิรมลเมื่อปี 1981พระแม่ทรงปรากฏพระองค์ต่อเด็กสาวสี่คนและเด็กหนุ่มสองคนในฐานะ “ราชินีแห่งสันติภาพ” และส่งข้อความแรกในหลายพันข้อความ  ชี้แนะให้ผู้มีศรัทธาหมั่นสวดภาวนาและขอให้คนบาปสำนึกผิด  ตอนนั้นดราจีเซวิกอายุ 16 ปี  และเมดจูกอเรเป็นหมู่บ้านในยูโกสลาเวียที่ปกครองโดยคอมมิวนิสต์ ยังไม่ใช่ศูนย์กลางปาฏิหาริย์แห่งการรักษาและการกลับใจที่ดึงดูดผู้จาริกแสวงบุญ 30 ล้านคนในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา ฉันอยู่ที่เมดจูกอเรกับชาวอเมริกันกลุ่มหนึ่ง  ส่วนใหญ่เป็นคุณพ่อจากบอสตันกับชายสองหญิงสองที่ป่วยเป็นมะเร็งระยะสุดท้าย  เรามีอาร์เทอร์ บอยล์ คุณพ่อลูก 13 วัย 59 ปีเป็นผู้นำ บอยล์มาที่นี่ครั้งแรกเมื่อปี 2000  พร้อมกับมะเร็งที่กระจายไปทั่วร่างและเวลาที่เหลืออีกไม่กี่เดือน  เขารู้สึกหดหู่สิ้นหวังและคงไม่มาถ้าเพื่อนสองคนไม่เคี่ยวเข็ญ แต่คืนแรกที่มาถึง หลังจากแวะไปสารภาพบาป เขาก็รู้สึกปลอดโปร่งโล่งใจในทันที “ความกังวลและความเศร้าหมองหายเป็นปลิดทิ้งเลยครับ” เขาเท้าความหลัง “เหมือนยกภูเขาออกจากอกยังไงยังงั้นเลยครับ เหลือแต่ความโล่งเบาสบาย” เช้าวันรุ่งขึ้น  เขากับเพื่อนสองคน […]

ภาษาภาพ : ประจำเดือนมีนาคม

ญี่ปุ่น แสงอาทิตย์อัสดงอาบไล้เมะโอะโตะอิวะ (“ศิลาสมรส”) อันศักดิ์สิทธิ์เป็นสีนวลตา เกาะหินโด่งสองเกาะนอกชายฝั่งเมืองฟุตะมิซึ่งผูกร้อยกันไว้ด้วยเชือกฟางเส้นหนานี้ เป็นสัญลักษณ์ของอิซะนะงิ (ซ้าย) และอิซะนะมิ เทพเจ้าในศาสนาชินโตที่กล่าวกันว่าเป็นผู้สร้างประเทศญี่ปุ่น ภาพโดย ดาวีเด เลนา จีน ความหนาวเย็นพบกับความแบ่งบานที่สวนแห่งหนึ่งในเมืองฮามี่ ซึ่งต้นไม้ที่กำลังออกดอกและได้น้ำเมื่อคืนก่อนมีน้ำแข็งห้อยย้อยลงมาในช่วงที่อากาศหนาวเย็นฉับพลันอยู่นานสองวันเมื่อเดือนเมษายน ต้นไม้ที่ทนต่ออากาศหนาวชนิดนี้จะอยู่รอดเพื่อผลิบานในปีถัดไป แต่อุณหภูมิที่ลดลงอย่างกะทันหันทำลายพืชผลจำนวนมากในพื้นที่แถบนี้ ภาพโดย STR/AFP/GETTY IMAGES เกาหลีเหนือ เด็กนักเรียนวัยเยาว์ในเมืองเซนวีจูเต้นรำให้กลุ่มนักท่องเที่ยวชาวจีนชมเป็นประจำ เมืองชายแดนซึ่งมีแม่น้ำยาลู่คั่นจากเมืองต้านตงของจีนนี้เปิดรับนักท่องเที่ยวจากประเทศเพื่อนบ้านมานานแล้ว และเริ่มต้อนรับนักท่องเที่ยวชาวตะวันตกบางส่วนเมื่อปี 2013 ภาพโดย หวังจ้าว, AFP/GETTY IMAGES

ภาษาภาพ : ประจำเดือนมีนาคม

เอสโตเนีย ในโครงการส่วนตัวชื่อ “เปโลลาร์โกเกรีโด” ซึ่งนำเสนอภาพชาวอาร์เจนตินา ที่ไว้ผมยาวเป็นพิเศษช่างภาพขอให้ผู้หญิงท้องถิ่นในเมืองเนวเกนภูมิภาคปาตาโกเนียสยายผมของพวกเธอลงมา ภาพโดย อีรีนา เวร์นิง