미뢰, 맛을 위한 탐지기

 

미각은 특화된 상피 세포의 활동에서 발생합니다. 이 세포 중 40~60개는 그룹으로 모여 맛봉오리를 형성하며, 미뢰는 혀의 윗면에 유두("젖꼭지"를 의미하는 라틴어)라고 하는 작은 돌출부에 박혀 있습니다. 일상적인 대화에서 우리는 이러한 눈에 보이는 돌기를 미뢰라고 부릅니다. 실제로는 특정 유두가 여러 개의 미뢰를 지원하거나 전혀 지원하지 않을 수 있습니다. 평균적으로 성인은 수천 개의 미뢰를 가지고 있으며, 그 중 약 절반은 혀 뒤쪽을 가로지르는 한 줌의 큰 vallate("벽으로 둘러싸인") 유두에 있습니다. 나머지는 혀의 뒤쪽 가장자리에 집중되어 있는 foiate(입모양같이 생긴)와 표면 전체에 고르게 흩어져 있는 곰팡이 모양 유두에 있습니다. 또한 미뢰가 없는 다수의 실 모양의 유두가 있습니다. 이 유두는 대게 다른 포유류에서는 돌기가 굳어졌거나 털을 고를 때 사용됩니다. 
흥미롭게도 태아와 어린이는 성인보다 더 많은 미뢰를 가지고 있습니다. 목구멍 뒤쪽, 혀 밑면, 뺨 안쪽 표면은 모두 어릴 때부터 미각에 민감합니다. 미뢰 공급량은 나이가 들면서, 특히 약 45세 이후에는 점차 감소합니다. 미뢰를 구성하는 개별 감각 세포는 수명이 약 10일로 다소 짧으며 지속적으로 재생됩니다. 우리가 혀를 데어도 이러한 주기적인 재생때문에 가능합니다. 

 

1. 미뢰의 역할 

감각 세포는 작은 구체로 배열되어 있으며 일반 상피 세포에 의해 보호됩니다. 마지막 세포는 용해된 식품 분자가 감지되어 통과하는 작은 기공만 남깁니다. 감각 세포는 모공 아래의 공간으로 작은 돌기 또는 미세 융모를 확장합니다. 소장의구조와 마찬가지로 이러한 세포막의 주름은 환경에 넓은 표면적을 제공하므로 식품 분자와의 접촉 가능성을 최대화하여 세포의 민감도를 높입니다. 침샘은 혀 자체에 있는 장액샘과 함께 음식을 녹이는 용액을 공급하고 오래된 물질의 미세 융모를 씻어냅니다. 

각각의 미뢰는 약 50개의 신경 섬유에 의해 침투됩니다. 이런 신경 섬유들은 감각세포들을 여러 신경 세포중 하나로 전기자극을 전달한 다음 뇌의 여러 부분으로 전달합니다. 감각의 의식이 발생하는 대뇌 피질. 미각 과정의 역학, 즉 개별 음식 분자가 감각 세포에서 전기 신호를 생성하는 방법, 이 신호가 분자의 정체를 코드화하는 방법, 뇌가 이 정보를 사용하는 방법 등 이러한 모든 기본 활동은 우리에게 모호한 상태로 남아 있습니다. 미세 융모 표면의 특정 단백질은 특정 분자의 특정 모양으로 인해 특정 분자에 대한 수용체 역할을 하는 것으로 생각됩니다

일치하는 분자가 순간적으로 막에 부착되면 단백질은 어떻게든 구성을 변경하여 특정 이온에 대한 막의 투과성을 변경하고 신경 섬유에 의해 포착되는 작은 전류를 발생시킵니다. 전류의 특성과 전체 혀에서 생성되는 이러한 전류의 전반적인 패턴은 뇌가 경험하는 특정 맛을 결정하는 정보로 생각됩니다. 혀, 코, 눈에서 오는 전기 자극이 어떻게 주관적인 감각으로 변환되는지에 대한 질문입니다. 그것이 단맛이든 꽃향기든 푸르름이든 인간 생물학의 위대한 미스터리 중 하나로 남아 있습니다.

 

2. 미각의 4가지 기본 맛 

단맛, 신맛, 쓴맛, 짠맛의 네 가지 기본 미각이 있습니다. 일부는 알칼리성 또는 비눗물 맛과 입에서 피가 나거나 철 및 구리와 같은 반응성 금속과 접촉할 때 만나는 금속성 맛을 포함할지도 모릅니다. 금속성 및 알칼리성 감각은 거의 연구되지 않았습니다. 그러나 우리는 다른 네 가지가 어떻게든 혀의 모양과 연관되어 있다는 것을 압니다. 네 가지 기본 미각은 혀의 어느 곳에서나 감지할 수 있지만 미뢰는 앞쪽 끝의 단맛, 측면의 신맛, 앞쪽 가장자리의 짠맛, 뒤쪽의 쓴맛에 가장 민감합니다. 개별 수용기 세포와 이들과 연결된 신경 섬유는 서로 다른 미각 특성에 대해 다른 민감도를 나타내는 것으로 보이며, 전체 시스템이 함께 연결되는 방식은 우리가 혀를 지도화 할 수 있는 반응 패턴을 만들어냅니다. 

왜 우리는 음식에서 이 네 가지 특징을 맛보며 음식의 화학적 특성에 대해서는 무엇을 시사합니까? 신맛의 경우에만 자극이 일관됩니다. 그러나 신맛은 단지 수소 이온 농도의 척도가 아닙니다. 수소가 분리되는 나머지 분자도 감각의 강도에 영향을 미칩니다. 짠맛은 염화나트륨뿐만 아니라 다른 염화물과 불화나트륨, 즉 많은 이온 화합물에 의해 유발될 수 있습니다. 여기에서도 양이온과 음이온 모두 맛에 영향을 미칩니다. 쓴맛은 알칼로이드에 의해 가장 자주 발생합니다. 이러한 식물의 산물인 알칼로이드는 생화학 시스템을 잘못되게 만들어 동물이 먹이를 먹지 못하게 합니다. 퀴닌과 카페인은 우리가 낮은 농도로 즐기게 된 쓴 알칼로이드의 가장 친숙한 예입니다. 그러나 특정 아미노산과 이온성 화합물도 쓴맛을 유발합니다. 그리고 단맛은 다양한 당뿐만 아니라 일부 아미노산, 일부 이온성 화합물, 사카린과 시클라메이트와 같은 합성 물질에 의해 생성됩니다.

이러한 감각이 일어나는 인간은 자연 상태에서 위에서 열거한 물질 중 극소수와 만납니다. 대체로 단맛은 설탕의 존재, 산의 신맛, 염화나트륨의 짠맛, 독성 알칼로이드는 쓴맛을 나타내는 지표였습니다. 이러한 단순화가 주어졌을 때, 우리는 이러한 감각 중 적어도 일부에 대한 근거를 추측할 수 있습니다. 설탕은 유용한 연료이며 일반적으로 비타민이 풍부한 식물 조직에서 발견됩니다. 우리가 단 것을 좋아하고 네 가지 맛 중 단맛만이 선천적으로 선호되는 것은 아마도 먼 조상들이 과일을 즐겨 먹던 시절의 유물일 것입니다. 소금은 필수 영양소이며, 나트륨 손실 또는 결핍의 극단적인 경우 소금에 대한 특정 굶주림이 발생할 수 있다는 증거를 보았습니다. 알칼로이드가 우리를 중독시키기 전에 알칼로이드를 탐지할 수 있다면 유용할 것입니다. 매우 원시적인 바다 거주자인 강장류가 쓴맛을 싫어한다는 게 그 증거일지라도 중금속에 의해 오염된 물의 위험은 이러한 감각의 주요한 자극제가 되었다고 제시되었습니다.