味覺產生在大腦的定位臨床研究進展

楊嘉輝 郭博凱 唐智生 蔣亞蘭 楊婷婷 庾旭明 梁勤 劉麗園

[摘要]人的五味酸甜苦辣咸，感知味覺是每一個健康人都擁有的功能，味覺是親密的知覺。感知覺是人類最初級的心理過程，其他一切心理活動都是在感覺獲得的基礎上產生。感覺按照刺激的來源可分為三大類，其中味覺感官接受外部的刺激，直接反映外界事物特性的外部感覺。給予咽部味覺刺激，可促使咽部在皮質相應面積增加。一些腦卒中患者長期留置鼻飼管，這類患者往往缺乏來自經口味覺刺激。由于味覺的相應缺失，患者可能產生較嚴重的腦功能障礙。本文針對味覺感應、傳遞、產生及味覺在大腦認知功能的定位進行綜述。

[關鍵詞]味覺傳導;腦功能;綜述;定位;口腔刺激

[中圖分類號] R33 [文獻標識碼] A? [文章編號]2095-0616（2021）22-0039-04

Progress of clinical research on the localization of taste generation in the human brain

YANG? Jiahui?? GUO? Bokai?? TANG? Zhisheng?? JIANG? Yalan?? YANG? TingtingYU? Xuming?? LIANG? Qin?? LIU? Liyuan

Department of Rehabilitation Medicine， Guilin People's Hospital， Guangxi， Guilin 541002， China

[Abstract] Every healthy person is endowed with the function of sensing the sour， sweet， bitter， hot， and salty flavor. The sense of taste is an intimate perception. Sensory perception is the most primary psychological process of human beings， and all the other psychological activities are produced on the basis of what is obtained by it. According to the sources of sensory stimuli， it can be divided into three categories， among which the taste senses receive external stimuli and directly reflect the external senses of the characteristics of external objects. Taste stimulation of pharynx can increase the corresponding area of pharynx in the cortex. Some stroke patients have long-term indwelling nasal feeding tube. These patients often lack stimulation from the taste sense of the oral cavity. The corresponding lack of the sense of taste may result in severe brain dysfunction of the patients. This paper makes an overview of taste sensing， transmission， and generation， as well as the localization of the sense of taste in brain cognitive function.????? [Key words] Taste conduction; Brain function; Overview; Localization; Oral stimulation

在酸、甜、辣等各種物質刺激后，口腔內味覺感受器接收信號并向中樞神經傳輸，反饋到口腔中形成一種味道，即味覺[1-2]。味覺的產生需要與認知對象最親密的接觸，需要對象進入口中，并在向下進入人消化器官的時候，通過口腔和咽喉傳達所體驗到的感覺[3-4]。最基本的味覺有甜、酸、苦、辣、咸五種，平常嘗到的各種味道都是這五種味覺混合的結果。味覺的適宜刺激是能溶解的、有味道的物質。在早期臨床研究中，舌背味蕾是最先被發現的味覺受體[5-6]，當 G 蛋白偶聯受體表達，人體就會感覺到不同味道，如咸味、苦味等。G 蛋白偶聯受體是一種跨膜蛋白，在味蕾Ⅱ型細胞中表達出來。味蕾Ⅱ型細胞除能夠促使 G 蛋白偶聯受體表達，還能表達與味覺信號傳導相關的下游分子，如α-味導素（a-gustducin）、磷脂酶 C（phospholipase C，PLC）β2和瞬時電位離子通道 M5（transient receptor potential cation channel subfamily M member 5，TRPM5）等[7]。鮮味和酸味受體與味蕾其他型細胞上的離子通道相關[8-9]。唾液將食物溶解后，味覺上體細胞自動與食物中的味質相互作用，通過刺激對應的味覺受體細胞群，促使機體內部產生動作電位，大腦自動接收味覺信號，經過相關整合分析后，機體產生味覺[10]。

1味覺傳導的現狀分析

食物經口進食時，味覺感受器會受到特有的呈味物質刺激，經過信息收集、傳導等神經反射過程，大腦味覺中樞接收味覺信號并進行綜合分析，反饋到機體中產生味覺。味覺感受器隨著味覺的變化而變化，兩者作用力也有差異[11]。

1.1味覺感受器

味蕾，即味覺感受器，不同人味蕾的分布位置稍有差異，大多分布于舌背部、舌緣，部分人群味蕾分布于口腔、咽部表面，支持細胞、基底細胞、味細胞共同組成味蕾。味蕾表面有味孔存在，每個味孔中都伸出纖毛，稱之為味毛，暴露于口腔，是味覺感受的關鍵部位。味細胞周圍被感覺神經末梢所包圍。味覺感受器的適宜刺激是食物中有味道的物質，即味質（tastant）。靜息時，味細胞的膜電位是-40～60 mV，當給予味質刺激時，可使不同離子的膜電發生變化，從而產生去極化感受器電位。與視覺、聽覺等其他感官相比，味覺的傳導速度最快，從進食到味覺表現最多只需要4.0 ms[12]。

1.2味覺傳入通路

傳入性味覺神經纖維的胞體位于膝狀神經節內，與神經節一樣含有假單極神經元。一部分傳入性纖維起始于舌前2/3的味蕾，這些味覺纖維先伴隨舌神經三叉神經行走，然后經過鼓索到達膝狀神經節之后，隨中間神經到達孤束核。舌咽神經的味覺纖維（支配舌后1/3輪狀乳頭）和迷走神經的味覺纖維（會厭）也到達孤束核。由此可見，味覺沖動由兩側的三組神經（Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ顱神經）向中樞傳導，所以幾乎不出現完全性失味覺[13]。

神經遞質的逐級釋放，是組成味覺傳導的主要通路。在食物進入口腔后，舌神經最先感知，并將感覺通過神經元傳輸到鼓索，即三叉神經下頜分支。然后經過第Ⅰ級、第Ⅱ級、第Ⅲ級神經元的傳導，深入下丘腦，最終在中央后回下部終止傳遞[14]。其中第Ⅰ級神經元傳導路徑：面神經干-膝狀神經節;第Ⅱ級神經元傳導路徑：面神經的中間神經元-腦橋-孤束核;第Ⅲ級神經元傳導路徑：孤束核-內側丘系-丘腦外側核。

Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ是3對傳導味覺信息的纖維，但無論是哪對纖維，其最終目的地都是孤束核，在這里中樞神經系統和纖維束可完成神經元的交換。交換后，經過孤束核-下丘腦-大腦皮層的神經傳導，信息匯聚在島葉區和島蓋部，該區域與社區聯系密切，位于中央后回最外側，這就是大腦中的味覺中樞，在此區域可綜合分析味覺信息，并通過機體表達出來。

1.3味覺形成

味覺感受體在食物進入口腔后就受到刺激，經過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級神經元的傳導最終在大腦皮層味覺中樞加工分析，促使人體產生味覺[14]。 Brodmann 在1909年將皮質劃分為52個區，其中味覺區（Brodmann43區）位于大腦優勢半球的顳葉[15]。

2味覺與大腦認知功能的聯系研究

2.1味覺在大腦中的定位研究

隨著科技進步和神經影像學的發展，大腦中關于味覺中樞的定位技術發展迅速。在Faurion等[16]的報道中，對人體味覺區域進行 FMRI、平面回波成像分析，得到腦島上部、導蓋等區域存在著味覺激活區。之后在Kobayakawa等[17]的報道中，采用磁場對人體味覺中樞位置進行觀察，用鹽、糖精刺激患者味覺，檢測到味覺中樞主要分布在頂葉導蓋、島皮質之間的區域，此外海馬回、腦島前部等位置也發現味覺激活區。O'Doherty等[18]研究發現，不同情緒刺激在人腦中的表現區域和形式也存在一定差異，分別用甜味、咸味表示愉快和不愉快，刺激味覺后得到：味覺的處理過程有額葉皮質的參與，額葉皮質中有著咸味和甜味的不同分區，同時在咸、甜表達中杏仁核也有參與。在醫學技術的不斷發展下，大腦皮層的味覺區域定位已經不能滿足研究需求，很多學者將研究重點轉向味覺和腦部功能的內部聯系上。Cerf-Ducastel 等[19]是味覺與腦組織功能相關性分析的先驅，研究分析化學味覺、舌部軀體感覺與腦皮質組織的交互關系，參與者共12名，分別給予受試者舌體感覺刺激和化學味覺刺激，使用氯化鈉、硫酸鋁鉀等進行測試。結果顯示，無論是化學還是舌體感覺刺激，其激活區都在腦島、中央前回、后回、導蓋部位，這些區域同時被味覺信息激活，同時存在感覺表達交錯現象。情緒性質不同，其味覺刺激類型也有差異，臨床上主要分為愉悅、厭惡兩大類味覺刺激，當味覺刺激出現后，人體本能產生的感情會影響進食的種類，這樣有助于身體的營養均衡，同時激發人體趨利避害的本能，避免進食有毒物質。不同味覺刺激腦皮質的興奮區域也存在差別，能夠幫助檢查者輕松定位味覺區域，同時有助于進一步分析食物攝取中樞調控機制與情緒過程機制的關系[20]。

2.2味覺刺激在大腦的功能區分析

為進一步了解味覺在大腦的功能區，很多學者做了大量的相關性研究。在Faurion等[21]學者研究中，通過分析 FMRI 檢測數據，對左右利手、味覺皮質區的內在關系進行分析，用猴子進行實驗發現結果與在人類身上結果具有一致性，腦島兩側、側裂旁區是味覺激活的主要區域，然后在對腦島味覺刺激部位進行投照，進一步證實其與左右利手有關系。Barry 等[22]進一步分析激發右利手的味覺激活區域，給予腦皮質局部以電味覺刺激，發現在右半球島皮質、中央后回、額葉等部位均是11個右利手的激活區。此外刺激舌頭的任何部位，激活區并無較大變化，可見右利手激活區的分布相對均勻，并不會隨著舌部刺激部位的改變而改變。再次對左半球局灶進行電味覺刺激，發現其優先區域在顳皮質上部，且味覺系統激活區、電味覺-激活血流動力學存在高度一致性，表明左半球局部特殊區域能夠特定的處理電味覺刺激信息。此外有學者采用正電子發射體現象研究，對饑餓與大腦左右半球的激活先后順序進行研究，發現在長期饑餓后給予食物，左半球優先受到刺激被激活，研究者認為這種現象可能與舌味覺的化學、物理刺激有關[23]。

2.3味覺與大腦皮層的關系

攝食、味覺功能兩者有緊密聯系，生理上的饑餓、飽腹感均會對味覺的腦功能產生影響。同一味覺刺激，在不同生理狀態下刺激，會影響腦興奮狀態，促使研究者對味覺中樞調節機制有更進一步的了解，大量研究表明機體在饑餓、飽腹狀態下對腦部味覺區域刺激產生的興奮因子均有所不同。臨床腦卒中患者，由于吞咽功能障礙，長期失去味覺刺激，為觀察失去味覺后對大腦皮層的影響，一些學者對此展開了研究[24]。Aglioti等[25]嘗試研究味覺導致的偏利現象。選擇兩個患者，其胼胝體都被切除，不同的是1例仍保留嘴部、膝部，給予2例患者酸味、咸味、苦味刺激，同時在舌頭左側和右側分別進行刺激，試驗后讓患者寫出這種刺激所產生的感受。結果顯示不完全切除的1例患者，在舌兩側刺激得到的感覺準確，但左側刺激得到的感覺更為準確。對同期選取的8例健康人員進行舌左側和右側的刺激，發現感覺時間相同，反應準確。然后對另外5例不完全切除胼胝體的患者重復上述刺激操作，結果顯示，舌左側、右側分別進行刺激后，味覺信息都傳輸到左半球;同側味覺刺激傳輸到左半球的功能更強;在健康人群中，胼胝體后部無論是左側還是右側味覺刺激后，傳輸導致左半球的能力都是相同的。結合由于單側皮質受損而導致的單側味覺缺乏現象也提示，從舌到皮質的傳導路徑是雙側分布的，有一特定單側的優勢，這種優勢與個體差異有關。

2.4味覺對大腦認知功能的影響

在味覺研究中，國內外學者目前應用最多的是 fMRI 和 PET 技術[18-20]，影像學的發展為味覺研究打開了另一扇門。fMRI 成像方法，具有綠色無創傷性，分辨率和準確性都較高，而且能夠反復進行操作，檢測后能夠清晰顯示各個腦部分區，明確腦功能激活區的范圍及大小，同時能夠得到激活區的確切解剖部位[26]，因此這一檢測腦部功能的方式建議在臨床上推廣使用。一些腦卒中患者，由于吞咽功能障礙，長期留置鼻飼管，缺乏有效的口腔味覺刺激，或導致患者認知功能下降，經 fMRI 成像方法，可了解味覺對患者腦功能激活區的影響。

3結語

味覺感官接受外部的刺激，直接反映外界事物特性的外部感覺，故味覺除影響患者攝食量、飽腹感和食欲外，味覺對大腦認知功能亦產生影響。通過對味覺的產生發生機制，以及味知覺在大腦功能區定位，味覺感受器感知味覺后，經一系列神經傳導，并在大腦產生各種味覺，并促進大腦出現相應的神經內分泌功能，產生部分愉悅的或痛苦的刺激。部分腦卒中患者長期留置胃管，缺乏經口相應味覺刺激，患者不僅會出現味覺衰減，亦可能導致患者認知功能下降。本文回顧味覺感受、傳遞、產生味覺在腦功能區定位味覺缺失對患者認知的影響，相關研究目前未有學者提及。

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（收稿日期：2021-06-30）