Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять

Первой зоной являются клетки вкусовых почек (см. главу 13). Нам уже давно известно об их «возобновляющейся» природе: они рождаются из стволовых клеток у основания вкусовых почек, постепенно достигают зрелости и становятся функциональными, а затем отмирают, уступая место новым, молодым клеткам. Продолжительность жизни клеток вкусовых почек составляет порядка двух недель. Считается, что столь быстрое замещение обусловлено наличием у этих клеток прямого контакта со всем, что попадает к нам в рот. Четвероногие животные особенно склонны брать в рот разные вредные для здоровья вещи, вполне способные убить клетки вкусовых почек; вполне логично, что уничтожение клеток должно компенсироваться неким стабильным механизмом, обеспечивающим непрерывное восстановление их численности. К тому же некоторые привычки наших четвероногих питомцев, такие как употребление экскрементов в рамках социальных взаимодействий, тоже не способствуют выживаемости клеток вкусовых почек.

Вторая зона также состоит из рецепторных клеток, но расположена она в полости носа (см. главу 5). Относительно недавно исследователи обнаружили, что эти клетки тоже обновляются. Всякий раз, когда мы принюхиваемся или делаем очередной вдох, наши обонятельные рецепторы контактируют со всевозможными запахами, в том числе и вредными, а потому вполне логично, что поврежденные клетки должны периодически заменяться. В отличие от вкусовых рецепторных клеток, которые целиком находятся внутри вкусовых почек, обонятельные являются истинными нервными клетками – их покрытые чувствительными молекулами жгутики пронизывают слизистые оболочки носа и соприкасаются с поступающими в обонятельный тракт молекулами запаха, а аксоны обонятельных клеток уходят вглубь мозга, прямиком в обонятельную луковицу. Скорость обновления обонятельных рецепторных клеток зависит от токсичности окружающей среды; у крыс, выросших в стерильной среде, скорость обновления крайне низкая, в то время как в обычных условиях обонятельные рецепторные клетки обновляются за несколько недель. За счет прямохождения у человека нос содержится в относительной чистоте, так что скорость обновления обонятельных рецепторных клеток в теории должна быть достаточно низкой; на данный момент мы просто не располагаем экспериментальными данными, способными подтвердить или опровергнуть эту гипотезу.

 Все клетки организма обновляются с разной скоростью. И скорость обновления обонятельных рецепторных настолько низкая, что нос человека остается в чистоте исключительно благодаря прямохождению.

Третьим видом обновляющихся нервных клеток являются маленькие промежуточные нейроны, находящиеся в обонятельной луковице, а именно – перигломерулярные и гранулярные клетки, которые ингибируют активность более крупных митральных и пучковых клеток, участвуя таким образом в обработке обонятельных сигналов (см. главы 7 и 10). То, что промежуточные нейроны тоже обновляются, было установлено относительно недавно, в ходе экспериментов на животных. Они обновляются благодаря стволовым клеткам, расположенным у основания черепа, на изрядном расстоянии от обонятельной луковицы, где находятся в том числе и стволовые клетки, формирующие клетки коры больших полушарий головного мозга. Та часть стволовых клеток, что формирует кору больших полушарий, перестает создавать новые клетки еще до нашего рождения, в то время как часть расположенных рядом с ними стволовых клеток собирается в «ростральный миграционный поток», позволяющий им переместиться в обонятельную луковицу и влиться в пласт перигломерулярных и гранулярных клеток. В наши дни стволовые клетки мозга взрослого человека представляют огромный интерес для исследователей, так что эти скрытые в обонятельной луковице клетки изучаются самым тщательным образом.

Если рецепторные клетки, поставляющие информацию в обонятельную луковицу, и находящиеся в ней промежуточные нейроны постоянно обновляются, получается, что единственными неизменными клетками в ней являются крупные нейронные клетки – митральные и пучковые. Следовательно, обонятельная луковица, один из наиболее важных компонентов системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, одновременно является и наиболее пластичной его частью. Вызвано ли обновление клеток необходимостью поддерживать численность, компенсируя потери от инфекций? Или же обновление клеток обусловлено необходимостью подстраиваться под уникальные качества обонятельных стимулов? Прежде чем мы сможем ответить на этот важный вопрос, нам еще многое предстоит изучить и узнать.