人有几种味觉？大脑如何知道咸不咸？

编者按：

味觉是人体最重要的生理感觉之一，在很大程度上决定着我们对饮食的选择，并能够帮助我们根据自身需要及时地补充有利于生存的营养物质和甄别对身体可能产生危害的物质。那么人究竟有多少种味觉呢？我们又是如何辨别咸味的呢？

今天，我们共同关注味觉。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

人有哪些味觉？相信不少人脱口而出的是“酸、甜、苦、辣、咸”。早先的研究表明，舌头能感知到的五种味道应该是酸、甜、苦、咸、鲜。而“辣”并不是味蕾感知到的，是辣椒素刺激三叉神经引起的痛感，换言之，全身的皮肤都能感觉到辣。

不过，近年来的研究表明，舌头能感知到的味道不止有五种，正确答案应该为六种。因为我们有两套独立的咸味感知系统。一种系统可以感知到令人垂涎的、相对含量较低的盐，使我们觉得薯片尝起来很美味；另一种系统可以抵抗含盐量过高的食物，引起我们的反感，防止此类食物的过度摄入。

在过去的25年里，人们对味觉感知方面进行了更深入的探索。研究表明，特定味蕾细胞上的受体能够识别食物分子，介导对甜味、苦味和鲜味的感知。当这些受体被激活时，会启动一系列事件，最终向大脑发送信号。

而对酸味的感知与上述三种味道略有不同，其是由对酸度有响应的味蕾细胞介导的。

对于盐的感知，尽管科学家们揭示了有关低盐受体的诸多细节，但还未能深入了解高盐受体，且对感知机制的理解也较为落后。

“这一领域还存在许多空白，尤其是对盐感知的理解还不够，我认为这是最大的认知漏洞之一，” 德国莱布尼茨食品系统生物学研究所的味觉研究员Maik Behrens说，“不过拼图总会有缺失的部分。”

对咸味的双重感知系统使我们的身体得以维持钠含量的动态平衡。钠是一种对肌肉和神经功能至关重要的元素，但过量的钠会造成危险。为了严格控制盐的含量，身体不仅会调节顺尿液排出的钠含量，还会控制口腔摄入的钠含量。

“这就是金发姑娘原则（Goldilocks principle，寓意为凡事都必须有度) ，”迈阿密大学米勒医学院的神经科学家Stephen Roper说，“你不能要的太多，也不能要的太少，而是要适量。”

当摄入的盐过多时，身体会试图保留水分，确保血液中的盐浓度不会过高。然而，对许多人来说，过多的液体会升高血压，对动脉造成压力。随着时间的推移，动脉会受到损害，埋下心脏病或中风的隐患。

但是盐对我们的身体活动来说又是必需的，例如，传输思想和感觉的电信号。盐摄入过少会导致肌肉痉挛和恶心。这就是为什么运动员需要喝佳得乐等运动饮料来补充汗水中流失的盐。如果缺盐时间过长，还会导致休克或死亡。

一些科学家探索了盐感受器，发现我们的身体有特殊的通道蛋白，允许钠穿过神经膜，引发神经冲动。但他们推断，我们的口腔细胞还有一些额外的、特殊的方式来感应食物中的钠。

20世纪80年代，科学家对一种能够阻止钠进入肾细胞的药物进行了实验，找到了盐感知机制的关键线索。肾细胞利用一种叫做EnaC通道蛋白从血液中吸收多余的钠，以维持合适的血盐水平。他们将这种药物涂抹到小鼠的舌头上，发现小鼠对盐刺激的响应能力下降。由此，科学家们推测，ENaC也参与味蕾细胞对盐的感知。

为了证明这一点，科学家们对小鼠进行了基因改造，使它们的味蕾细胞中缺少ENaC通道。他们在2010年的Nature文章中写到，这些小鼠失去了对低盐溶液的偏好，证实了ENaC是有益盐（低盐）的受体。

尽管研究取得了突破性成果，但要真正理解对盐的味觉感知，科学家们还需要知道钠进入味蕾细胞后如何转化为“好吃的咸味！”这一信号。美国国家牙科和颅面研究所的神经科学家Nick Ryba参与了将ENaC与盐感知联系起来的研究，他说：“关键问题是味觉信息如何传递给大脑。”

为了了解味觉信号的传递过程，科学家们需要在口腔中找到信号最初产生的位置。

不出所料，信号源自一组含有ENaC的味蕾细胞，这些细胞对钠很敏感。进一步实验发现，ENaC通道包含三个亚基。有些口腔细胞具有三个亚基中的一个，但是同时具备这三个亚基的细胞很难找到。

2020年，日本京都立医科大学的生理学家Akiyuki Taruno及其团队终于找到了钠感应细胞。之前的研究显示，盐会激发钠感应细胞产生电信号，但如果施加了ENaC阻滞剂，则不会产生电信号。利用这个前提条件，他们在小鼠舌头中部的味蕾中发现了一群具有ENaC三个亚基的细胞。

现在，科学家们终于可以给出“动物感知低盐的具体部位及方式”这一问题的答案：当舌头中部的味蕾细胞外有足够的钠离子时，这些离子可以通过ENaC通道的三个亚基进入味蕾细胞，使细胞内外的钠浓度重新得到平衡。同时，细胞膜上的正负电荷被重新分配，激活细胞内的电信号。如此一来，味蕾细胞就可以成功地将 “好吃的咸味！”这一信息发送给大脑。

舌头味蕾中的钠感应细胞可以感知令人垂涎的咸味。带正电荷的钠离子通过一种叫做ENaC的特殊钠通道进入味蕾细胞。钠离子的涌入使味蕾细胞去极化，进而向大脑发送神经信号。

不过，对高浓度盐的感知，我们就没这么清楚了。当食物的盐浓度超出血液两倍以上的时，上述机制并不能解释我们如何感知“哎呀，太咸了！”的信号。

一些研究表明，盐的另一个组分——氯化物，可能是高盐感知的关键。回想一下，盐的化学结构是氯化钠，当它溶解在水中时，会分离成带正电的钠离子和带负电的氯离子。相较于钠与其他更大的多原子伴侣配对生成的化合物，氯化钠最具咸味。这表明钠的伴侣可能是给我们带来高盐知觉的重要因素。但至于氯化物究竟是如何引起高盐知觉的，“没有人知道。” Roper说。

Ryba及其同事用从芥末油中提取了一种成分并进行了研究。2013年，他们在Nature文章中写道，这种成分可以削弱小鼠舌头上的高盐信号。奇怪的是，这种化合物也几乎消除了舌头对苦味的反应，苦味感知系统似乎承载了高盐感知系统。

更奇怪的是，酸味感知细胞似乎也对高盐有反应。缺少苦味或酸味感知系统的小鼠对极咸的水没有那么反感，且同时缺少这两种系统的老鼠会愉快地吞下很咸的东西。

虽然并不是所有的科学家都相信这一结论，但如果这些发现得到进一步证实，那么就会牵扯到一个有趣的问题：为什么超咸的东西尝起来既不苦也不酸呢？

温哥华英属哥伦比亚大学的神经科学家Michael Gordon说，这可能是因为“太咸了”的知觉是多种信号的总和，而不单单是一种信号。2023 年，Gordon和Taruno在Annual Review of Physiology上共同撰写了一篇综述，讨论了关于盐感知的一些已知结论和未知问题。

尽管对芥末油的研究为我们提供了一些线索，但迄今为止，在寻找激发高盐感知的受体分子这方面还没能取得进展。2021年，一个日本团队报告称，含有TMC4蛋白（一种氯离子通道）的细胞在实验室培养皿中暴露于高盐时会产生信号。但是，当研究人员对小鼠进行基因改造，敲除其所有细胞的TMC4通道后，它们对高盐的厌恶并没有发生明显改变。“目前还没有明确的答案。” Gordon说。

还有一个复杂的问题，就是没有办法确定小鼠对盐的感知方式是否与人类完全相同。Gordon说：“实际上，我们对人类盐感知系统的了解相当有限。”人们显然能分辨出令人喜欢的低盐食物和令人厌恶的高盐食物，小鼠研究中发现的ENaC通道似乎也参与我们的盐感知过程。但ENaC通道阻滞剂对人体盐感知的影响不尽相同，有时似乎会降低咸味，而有时却会增强咸味。

一种可能的解释是，人类的ENaC通道拥有啮齿动物所缺乏的第四种（delta）亚基。它或许可以取代上述三种亚基中的某一个，从而构建出一个对阻滞剂不那么敏感的ENaC通道。

尽管对盐感知的探索已经历时40年，但是许多问题仍然悬而未决。人的舌头是如何感知盐的？大脑是如何分辨“咸度刚刚好”和“盐太多”这两种信号的？这些问题依旧困扰着我们。对这些问题的探索，不仅仅是为了满足我们的好奇心，还关乎到高盐饮食对心血管的潜在风险。为了人们的健康，了解盐感知过程很重要。

展望未来，研究人员希望能开发出既美味又不会危害健康的盐替代品或增强剂。但很明显，这些东西离我们还很遥远。在我们可以百无聊赖地把这些新型佐料加到食物里之前，科学家们还有很多的工作要做。