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

มนตราแห่งนครที่สาบสูญ

เรื่อง ดักลาส เพรสตัน ภาพถ่าย เดฟ โยเดอร์ วันที่ 18 กุมภาพันธ์ ปี 2015 เฮลิคอปเตอร์ทหารลำหนึ่งทะยานขึ้นจากลานบินใกล้เมืองกาตากามัส ประเทศฮอนดูรัส บ่ายหน้าไปทางเทือกเขาลามอสกีเตีย เบื้องล่าง เรือกสวนไร่นาค่อยๆแปรเปลี่ยนเป็นลาดเนินสูงชันอาบแสงอาทิตย์ บ้างปกคลุมด้วยป่าดิบชื้น  บ้างถูกแผ้วถางเป็นฟาร์มปศุสัตว์  นักบินมุ่งหน้าไปยังช่องเขาเล็กๆรูปตัววี (V) ฝูงนกยางบินอยู่เบื้องล่าง  ยอดไม้สั่นไหวจากการเคลื่อนไหวของฝูงวานรที่มองไม่เห็นตัว  ที่นี่ไม่มีร่องรอยกิจกรรมใดๆของมนุษย์ นักบินบังคับเครื่องให้โฉบลงด้านข้างก่อนจะลดระดับลง  เป้าหมายคือพื้นที่โล่งริมฝั่งแม่น้ำ ในกลุ่มผู้ที่ก้าวลงมาจากเฮลิคอปเตอร์มีนักโบราณคดีคนหนึ่งชื่อ คริส ฟิชเชอร์ หุบเขาแห่งนี้อยู่ในภูมิภาคซึ่งเล่าลือกันมาช้านานว่าเป็นที่ตั้งของเมือง “ซิวดัดบลังกา” (Ciudad Blanca) มหานครในตำนานที่สร้างด้วยศิลาสีขาว หรือที่รู้จักกันในอีกชื่อว่า นครสาบสูญแห่งวานรเทพ  ฟิชเชอร์ไม่เชื่อตำนานเหล่านั้น แต่เชื่อว่าในหุบเขาที่เขาและเพื่อนร่วมงาน เรียกกันง่ายๆว่า ที1 (T1) นี้มีซากปรักนครสาบสูญของจริงซึ่งถูกทิ้งร้างมาอย่างน้อยครึ่งสหัสวรรษ จะว่าไปแล้ว นี่เป็นเรื่องที่เขาแน่ใจด้วยซ้ำ ในการเดินทางครั้งนี้ ทีมสำรวจใช้เทคนิคที่เรียกว่าไลดาร์ [lidar ย่อมาจาก light detection and ranging หรือการตรวจหาและวัดระยะทางด้วยแสง] เทคนิคนี้ใช้ทำแผนที่นครการากอลของชาวมายาในประเทศเบลีซ ไลดาร์ทำงานด้วยการสะท้อนลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดนับแสนๆลำกลับขึ้นมาจากป่าดิบชื้นเบื้องล่าง และบันทึกตำแหน่งของจุดการสะท้อนแสงในแต่ละครั้ง […]

ภาษาภาพ : ประจำเดือนตุลาคม

อียิปต์ พีระมิดแห่งกีซา  หนึ่งในเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ของโลก  คงดึงดูดมากจนทำให้เจ้าอูฐชื่ออเล็กซ์ถึงกับอ้าปากกว้าง  ที่ฝังพระศพของฟาโรห์ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อ 4,500 Housewives ปีก่อนนี้ คืออัจฉริยภาพทางสถาปัตยกรรมโดยแท้ พีระมิดขนาดใหญ่ที่สุดสร้างขึ้นจากหิน 2,300,000 ก้อนและมีความสูงถึง 147 เมตร ภาพโดย แคลร์ ทอมัส เม็กซิโก เมื่อมองจากความสูงสามร้อยเมตร ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโคโลราโดดูเหมือนต้นไม้ที่มีลำต้นสีเขียวและกิ่งก้านสีน้ำตาล เมื่อปริมาณน้ำจืดลดลงในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาเนื่องจากการสร้างเขื่อนและการผันน้ำ สัตว์ป่า พื้นที่ชุ่มน้ำ กิจกรรมการเกษตรและการประมง จึงลดลงตามไปด้วย ภาพโดย เอดเวิร์ด เบอร์ทินสกี, NICHOLAS METIVIER GALLERY, โทรอนโต

ภาษาภาพ : ประจำเดือนมกราคม

นอร์เวย์ ความสูงชันและการขาดราวป้องกันไม่อาจหยุดยั้งนักท่องเที่ยวราวปีละ 200,000 คนจากการเดินป่านานสองชั่วโมงขึ้นไปบนไพรเกสโตเลิน หรือที่รู้จักกันในอีกชื่อหนึ่งว่า พุลพิตร็อก แผ่นหินแกรนิตแบนราบในภูมิภาครีฟิลเกอนี้ยื่นออกมาจากหนาผาเหนือน่านน้ำของลีเซอฟยอร์ด 600 เมตรเศษๆ ภาพโดย : มัสซีโม วีตาลี

เบื้องหลังการสร้างแบบจำลองเรือไวกิ้งในแผนที่พิเศษ “ไวกิ้ง” ฉบับเดือนมีนาคม 2560

โปรเจ็คนี้ใช้เวลานานแค่ไหน ตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงเสร็จสิ้นก็ใช้เวลาประมาณสองเดือนครึ่ง โดยใช้ทำงานกันทั้งวันและในช่วงวันหยุดสุดสัปดาห์ด้วย ตอนนั้นเฟร์นันโดยังมีงานอื่นอีกสองชิ้น แต่เขาก็ไม่อาจตอบปฏิเสธนี้ได้ (รวมทั้งยังรับทำภาพปกอีกด้วย) ถึงแม้ว่าเขาจะมีเวลาในการทำงานไม่มากก็ตาม นี่ไม่ใช่งานแรกเกี่ยวกับชาวไวกิ้งของเฟร์นันโดใช่ไหม เขาเป็นแฟนพันธุ์แท้ไวกิ้งเลยละครับ แถมยังมีหนังสือเกี่ยวกับไวกิ้งเป็นตั้งก่อนหน้าจะเข้ามาทำงานกับ NGM เสียด้วยซ้ำ เฟร์นันโดเคยสร้างเรือจำลองไวกิ้งยาว 1 เมตรขึ้นมาลำหนึ่งตอนยังอยู่บ้านพ่อแม่ที่สเปนและมีอายุ 23 ปี ต่อมา เมื่อสามปีก่อน เขาได้ไปเที่ยวพักผ่อนกับภรรยาในเดนมาร์ก และหาข้อมูลในอินเทอร์เน็ตเพื่อหาพิพิธภันฑ์ที่ดีที่สุดใกล้โคเปนเฮเกน เขาพบว่ามีพิพิธภันฑ์เรือไวกิ้งที่รอสกิลด์และอยากไปที่นั่นมาก พอถามภรรยาว่าอยากไปด้วยกันไหม เธอตอบว่า “ก็ไม่เชิงค่ะ…” แต่เธอก็ไปกับเขา เขาจำได้ว่านั่งรถทัวร์ไปถึงรอสกิลด์ในวันที่มีอากาศหนาวเย็นและขมุกขมัวไปด้วยหมอกในฤดูหนาว ทั้งคู่ใช้เวลาชมเรืออยู่ถึงสี่ชั่วโมงเต็ม แต่เขาไม่รู้ตัวหรอกว่า อีกสองสามปีต่อมาจะได้กลับมาเยือนรอสกิลด์อีกครั้งในฐานะหนึ่งในทีมงานของ เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ขั้นตอนในการสร้างภาพเรือจำลองในแผนที่พิเศษไวกิ้ง เฟร์นันโดมีภาพอยู่ในหัวแล้วเกี่ยวกับฉากที่ว่า ชาวไวกิ้งล่องเรืออย่างไรและนำเรือเทียบท่าอย่างไร จากนั้นก็วาดภาพฉากเหล่านั้นขึ้นมา เขาเริ่มลงมือทำงานชิ้นนี้โดยใช้เวลา 2-3 วันแรกไปกับการตะลุยอ่านทุกอย่างเกี่ยวกับไวกิ้งเท่าที่หาได้ เมื่อได้ข้อมูลมาจำนวนหนึ่งแล้ว เขาก็เข้าใจว่า หัวใจสำคัญของการขยายอิทธิพลของชาวไวกิ้งอยู่ที่เรือของนั่นเอง เขาจึงตั้งใจวาดให้เรือเป็นพระเอก ในแผนที่ด้านที่เป็นรูปเรือ เขาได้ลองออกแบบเรือมาหลายแบบ แบบหนึ่งมีภาพร่างของเรือหกลำ อีกแบบเจาะไปที่เรือลำเดียว หลังจากหารือกับ Creative Director แล้ว พวกเขาก็ตัดสินใจกันว่า ภาพที่สื่อเรื่องราวได้ดีที่สุดควรจะเป็นภาพที่เจาะให้เห็นรายละเอียดของเรือลำเดียว แต่ควรจะเลือกลำไหนล่ะ เฟร์นันโดเลือกเรือ […]