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

ปลากระเบนราหูมีพฤติกรรมทางสังคมเรื่องการกินเช่นเดียวกับมนุษย์

ฝูงปลากระเบนราหู (Manta ray) รวมกลุ่มและว่ายน้ำเป็นวงกลมเหนือแนวปะการังแห่งหนึ่งใกล้ๆ เกาะโฮวาอู ในรัฐฮาวาย จากภาพที่บันทึกได้ ดูเหมือนว่าพวกมันกำลังแสดงพฤติกรรมทางสังคมเรื่องการรับประทานอาหาร โดยธรรมชาติแล้ว ปลากระเบนราหูเป็นสัตว์ที่ใช้การกรองกิน และมีการหากินร่วมกันเป็นฝูง ซึ่งช่วยให้แต่ละตัวในฝูงได้กินแพลงก์ตอนเยอะขึ้น รูปแบบการว่ายน้ำเป็นวงกลมนี้ ช่วยส่งเสริมความสัมพันธ์ทางสังคมให้แน่นแฟ้นขึ้น และทำให้การหาอาหารมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : ฮัดเช้ย! ขอน้ำมูกหน่อยนะ : นักวิทยาศาสตร์ใช้โดรนเก็บน้ำมูกวาฬ, ง่วงจัง ขอหลับหน่อย! มาดูกันสิว่า สัตว์อะไรหลับได้โดนใจที่สุด, วิลเดอบีสต์ตัวน้อยวิ่งตามรถ เพราะเข้าใจผิดว่าเป็นแม่ของมัน

ภาพนี้ต้องขยาย : ตื่นตาบนฟากฟ้า

ภาพโดย MCDERMID PHOTO LABORATORIES/NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE ตอนที่พายุทอร์นาโดลูกหนึ่งแตะพื้นดินในเมืองวัลคัน รัฐแอลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา เมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม ปี 1927 ผู้คนพากันแปลกใจอย่างมาก  “ตอนนั้นฝูงชนรวมตัวกันอยู่ตามท้องถนนและร้านอาหารในเมือง แล้วจู่ๆคนที่อยู่กลางแจ้งก็สังเกตเห็นเมฆประหลาดบนฟากฟ้าทางตะวันตกเฉียงใต้” เจเนวีฟ แอล. เซลส์ นักเขียนที่ทำงานให้ เฮรัลด์วัลคัน  หนังสือพิมพ์ท้องถิ่น  บันทึกไว้   ตอนนี้ผู้ที่นั่งอยู่ในรถเปิดประทุนซึ่งมองเห็นผ่านแว่นขยาย  และกระทั่งตัวช่างภาพเอง อาจดูเหมือนไม่ฉลาดนักที่ยังโอ้เอ้อยู่ขณะที่พายุหมุนใกล้เข้ามา  แต่เซลส์อธิบายเหตุผลที่พวกเขาทำเช่นนั้นว่า “การที่ผู้คนบนท้องถนนเฝ้ามองอสุรกายบนฟากฟ้าด้วยความสนใจอย่างยิ่ง  แต่ไม่หวาดกลัว  บางคนถึงกับเดินไปถ่ายภาพ… การที่ผู้คนไม่ตื่นตระหนกอาจมาจากข้อเท็จจริงที่ว่า หลายคนไม่เคยประสบหรือพบเห็นภัยธรรมชาติเช่นนี้  จึงไม่ตระหนักถึงอันตรายเท่านั้นเอง”— มาร์กาเร็ต จี. แซ็กโควิตซ์

ภาษาภาพ : ประจำเดือนพฤษภาคม

อินโดนีเซีย ในอ่าวเจนเดราวาซีห์ ฉลามวาฬตัวหนึ่งอ้าปากกว้างก่อนจะฮุบอาหารที่ได้มาง่ายๆ ชาวประมงในท้องถิ่นเชื่อว่าปลาขนาดใหญ่ที่สุดในโลกชนิดนี้เป็นสัตว์นำโชค  พวกเขาจึงวางตาข่ายที่ใส่ปลาเป็ดไว้เพื่อให้ฉลามเหล่านี้อยู่ในอ่าวตลอดทั้งปี ภาพโดย อาเดรียนา บัสเกส จีน ครอบครัวใหญ่ครอบครัวหนึ่งรับประทานอาหารร่วมกับฝูงปลาที่พิพิธภัณฑ์สัตว์ทะเลขั้วโลกเทียนจินไห่ชาง อุโมงค์ยาว 46 เมตรซึ่งทำจากอะคริลิกหนา 12 เซนติเมตร  ทำให้เห็นภาพพานอรามาของปลาต่างๆ มากกว่า 50 ชนิด ภาพโดย CHINA STRINGER NETWORK/REUTERS    

กรีซ เทพเจ้า และดินแดนปรโลก

เรื่อง แคโรไลน์ อเล็กซานเดอร์ ภาพถ่าย วินเซนต์ เจ. มูซี และเดวิด โคเวนทรี โลกของชาวกรีกโบราณเต็มไปด้วยทวยเทพ  นำโดยเทพองค์สำคัญๆแห่งเขาโอลิมปัส ได้แก่ ซูส เฮรา อพอลโล โพไซดอน อธีนา และเทพผู้ยิ่งใหญ่อื่นๆ ในเทพปกรณัมกรีก นอกจากการบูชาปวงเทพแห่งเขาโอลิมปัสแล้ว ยังมีอีกหลายร้อยลัทธิที่บูชาเทพเจ้าและวีรบุรุษในท้องถิ่น ผู้คนอ้อนวอนทวยเทพเหล่านี้ด้วยเหตุผลเดียวกับที่เราอธิษฐานในปัจจุบัน เช่น เรื่องสุขภาพและความปลอดภัย ความเจริญรุ่งเรือง พืชผลอันอุดมสมบูรณ์ และสวัสดิภาพในการเดินเรือ การสวดอ้อนวอนมักกระทำร่วมกันเป็นกลุ่ม มีการถวายเครื่องสักการะและของสังเวยเพื่อให้เป็นที่พอพระทัยของทวยเทพผู้อยู่เหนือการหยั่งรู้ของมนุษย์และเชื่อกันว่ากุมชะตาชีวิตของพวกเขาไว้ แต่ชีวิตหลังความตายเป็นเช่นไรเล่า ชาวกรีกโบราณเชื่อในเทพเฮดีส เจ้าแห่งปรโลก ผู้เป็นพระเชษฐาของซูสและโพไซดอน แต่การมีอยู่ของเทพเฮดีสไม่ชวนให้อุ่นใจแม้แต่น้อย อาณาจักรของเทพเฮดีส (หรือ “โลกที่มองไม่เห็น”) ซึ่งตกอยู่ในความมืดมนอนธการและมีแม่น้ำสติกซ์อันน่าพรั่นพรึงตัดขาดจากโลกมนุษย์นั้น เป็นดั่งที่กวีโฮเมอร์พรรณนาไว้ว่า เป็นดินแดน “น่าสะพรึงกลัวที่ผุพัง” อันเป็นจุดหมายปลายทางทั้งของคนธรรมดาและแม้กระทั่งวีรบุรุษผู้กล้าหลังความตายมาเยือน ในที่สุด ความเห็นอกเห็นใจในสภาวะของมนุษย์ทำให้ชาวกรีกรับเอาศาสนารูปแบบใหม่และลัทธิความเชื่อใหม่ๆเข้ามา ชีวิตหลังความตายไม่ได้ถูกมองว่าเป็นชะตากรรมอันทุกข์ระทมอีกต่อไป แต่เป็นการเสาะแสวงหาส่วนบุคคลมากกว่า ลัทธิลี้ลับที่ปกปิดไม่ให้คนภายนอกรู้เหล่านี้ให้สัญญาว่าจะนำทางสู่ชีวิตหลังความตาย พิธีกรรมอันเร้นลับนั้นแสนเร้าใจและจัดขึ้นราวฉากละครอันอลังการ พิธีบูชาเทพองค์สำคัญบนเกาะซาโมเทรซของกรีซจัดขึ้นในเวลากลางคืน โดยใช้แสงวับวามของคบเพลิงส่องทางให้สมาชิกใหม่ แต่เนื่องจากมีการเฝ้าระวังอย่างเข้มงวดขนาดมีโทษถึงตาย จึงทำให้พิธีกรรมเหล่านี้ยังคงเป็นปริศนาลึกลับเรื่อยมา พอถึงศตวรรษที่สี่ก่อนคริสต์ศักราช เกิดลัทธิที่อ้างว่าทำให้คนบริสุทธิ์ได้ด้วยการชำระล้างมลทินของความเป็นมนุษย์ รากฐานของศาสนาใหม่เหล่านี้เริ่มเป็นรูปเป็นร่างชัดเจน […]