Εάν έχετε φάει μια πιπεριά τσίλι, πιθανότατα έχετε νιώσει πώς αντιδρά το σώμα σας στην καυτερή αίσθηση. Νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε από βιολόγους στο Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα δείχνει ότι ο εγκέφαλος κατηγοριοποιεί τη γεύση, τη θερμοκρασία και τις αισθήσεις που σχετίζονται με τον πόνο σε μια κοινή περιοχή του εγκεφάλου. Οι ερευνητές προτείνουν επίσης ότι ο εγκέφαλος ομαδοποιεί αυτές τις αισθήσεις είτε ως ευχάριστες είτε ως αποτρεπτικές, προσφέροντας πιθανώς νέες ιδέες για το πώς οι επιστήμονες θα μπορούσαν να κατανοήσουν καλύτερα την ανταπόκριση του σώματος στον πόνο και τη θεραπεία του. “Η καυτερή αίσθηση που λαμβάνετε από μια πιπεριά τσίλι είναι στην πραγματικότητα μια αίσθηση πόνου… αυτό ακολουθεί την ενεργοποίηση των ινών που σχετίζονται με τον πόνο που νευρώνουν τη γλώσσα και είναι ευαίσθητες στη θερμότητα”, δήλωσε ο Christian H. Lemon, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής στο το Τμήμα Βιολογίας στο Dodge Family College of Arts and Sciences στο OU.
“Αυτό που συμβαίνει είναι μια χημική ουσία στις πιπεριές τσίλι, που ονομάζεται καψαϊκίνη, που προκαλεί ενεργοποίηση των ινών του πόνου και «ξεγελάει» τους νευρώνες να αντιδράσουν σαν να υπάρχει ένα ερέθισμα θερμότητας στο στόμα σας, έτσι θα παρατηρήσετε όταν τρώτε πικάντικα τρόφιμα, το σώμα σας θα αντιδράστε για να προσπαθήσετε να αφαιρέσετε τη θερμότητα—τα αιμοφόρα αγγεία σας μπορεί να διαστέλλονται και μπορείτε να αρχίσετε να ιδρώνετε επειδή το σώμα σας «νομίζει» ότι υπερθερμαίνεται”. Ο Lemon, ο οποίος είναι επίσης μέλος του OU Institute for Biomedical Engineering, Science and Technology, και ερευνητές στο εργαστήριό του, ο Jinrong Li, Ph.D., και ο Md Sams Sazzad Ali, Ph.D., δημοσίευσαν ένα άρθρο στο περιοδικό της Νευροεπιστήμης που εξετάζει πώς η γεύση, η θερμοκρασία και οι αισθήσεις που σχετίζονται με τον πόνο αλληλεπιδρούν στον εγκέφαλο. Το άρθρο τους επιλέχθηκε επίσης για την ενότητα Featured Research του περιοδικού.
“Τα νευρωνικά μηνύματα που σχετίζονται με τον πόνο μεταφέρονται εν μέρει από νευρικά κυκλώματα που εμπλέκονται με την αίσθηση της θερμοκρασίας”, είπε ο Lemon. “Αυτό θα εξηγούσε, για παράδειγμα, γιατί όταν αγγίζετε μια καυτή κουζίνα, είναι ένας πόνος που καίει. Υπάρχουν στενοί δεσμοί μεταξύ θερμοκρασίας και πόνου, και υπάρχουν στενοί δεσμοί μεταξύ θερμοκρασίας και γεύσης… σχεδόν οτιδήποτε τρώμε είτε ζεσταίνεται είτε κρυώνει , και είναι γνωστό ότι έχει μια αρκετά ισχυρή επίδραση στον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε ορισμένα γούστα.” Η ερευνητική ομάδα ήθελε να κατανοήσει καλύτερα πώς η θερμοκρασία και ο πόνος διασταυρώνονται με τη γεύση νευρολογικά. Με βάση την προηγούμενη έρευνά τους που είχε δείξει ότι τα σήματα θερμοκρασίας και γεύσης συνδυάζονται σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του μεσαίου εγκεφάλου, η ερευνητική ομάδα του Lemon χρησιμοποίησε μοντέλα ποντικιών υπό αναισθησία για να διεγείρει τεχνητά τη θερμοκρασία και τις ίνες που σχετίζονται με τον πόνο.
Σε συνδυασμό με μια φυσιολογική μέθοδο παρακολούθησης των ενεργειών που εμφανίζεται στον εγκέφαλο για να προσδιορίσει τη σύνδεση μεταξύ αυτών των αισθήσεων. “Είναι γνωστό ότι η θερμοκρασία και η γεύση μπορούν να ενεργοποιήσουν ορισμένα από τα ίδια κύτταρα στον εγκέφαλο, αλλά αυτό σπάνια μελετήθηκε συστηματικά. Θέλαμε να μάθουμε αν οι αντιδράσεις της θερμοκρασίας που βλέπαμε σε αυτό το μέρος του εγκεφάλου οφείλονται όντως στην ενεργοποίηση θερμικών ινών και ινών που σχετίζονται με τον πόνο που νευρώνουν το κεφάλι, το πρόσωπο και το στόμα. Για να το κάνουμε αυτό χρησιμοποιήσαμε μια σύγχρονη γενετική τεχνολογία όπου θα μπορούσαμε να εισάγουμε μια πρωτεΐνη σε αυτά τα κύτταρα «θερμοκρασίας/πόνου» που μας επέτρεπε να ελέγχουμε αυτά τα κύτταρα με μπλε φως—θα μπορούσαμε να ανάψουμε τα κύτταρα με ένα φως, όπως ένας διακόπτης φώτων”.
“Αυτό που βρήκαμε είναι ότι αυτοί οι νευρώνες που οι επιστήμονες έχουν μελετήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα ως νευρώνες γεύσης ανταποκρίνονται στην τεχνητή διέγερση αυτών των κυττάρων θερμοκρασίας/πόνου. Αυτό είναι σημαντικό γιατί οι περισσότεροι επιστήμονες που έχουν εξετάσει τη γεύση, συνήθως μελετούν τα νευρικά κυκλώματα μόνο από την οπτική γωνία της γεύσης. Οι επιστήμονες του πόνου συνήθως εξετάζουν μόνο απαντήσεις που σχετίζονται με τον πόνο, αλλά στην πραγματικότητα ενώνονται σε αυτό το τμήμα του μεσεγκεφάλου , και όχι μόνο συνδυάζονται, αλλά το κάνουν με πολύ συστηματικό τρόπο όπου οι προτιμώμενες γεύσεις και οι προτιμώμενες θερμοκρασίες διαχωρίζονται από τις δυσμενείς γεύσεις και θερμοκρασίες όσον αφορά τον τρόπο με τον οποίο συμβαίνουν οι αποκρίσεις σε αυτό το μέρος του εγκεφάλου.”
Οι ερευνητές κατηγοριοποιούν τις προτιμώμενες ή ευχάριστες γεύσεις ως κάτι γλυκό, όπως η ζάχαρη, ενώ οι δυσμενείς γεύσεις είναι πικρές – κάτι που μπορεί να σημαίνει ότι κάτι μπορεί να είναι τοξικό ή επιβλαβές. Ομοίως, οι άνθρωποι και τα ποντίκια προτιμούν θερμοκρασίες, όπως ένα άνετα θερμαινόμενο ή ψυχρό περιβάλλον σε σύγκριση με ένα ακραίο κρύο ή ακραίο ερέθισμα θερμότητας. Μέσω αυτής της τεχνητής διέγερσης των κυττάρων θερμοκρασίας/πόνου και των αντίστοιχων γευστικών νευρώνων, ανακάλυψαν ότι ο εγκέφαλος διαχωρίζει τις προτιμώμενες γεύσεις και θερμοκρασίες από τις δυσμενείς γεύσεις και θερμοκρασίες. Αυτό το εύρημα προσφέρει νέες ιδέες για το πώς αλληλεπιδρούν αυτές οι αισθήσεις, κάτι που θα μπορούσε να έχει συνέπειες για το πώς οι επιστήμονες κατανοούν τις αντιδράσεις του εγκεφάλου στα ερεθίσματα που προκαλούν πόνο.