Nước không mùi không vị, làm sao chúng ta cảm nhận được?

Bạn có từng thắc mắc vì sao nước không vị nhưng chúng ta vẫn có thể phân biệt được nước giữa nhiều loại chất lỏng khác?

Khi quan sát dưới kính hiển vi, lưỡi của chúng ta giống như bề mặt của một hành tinh xa lạ, gồ ghề với những nụ vị giác.

Lưỡi cảm nhận được năm vị cơ bản: mặn, chua, ngọt, đắng và umami (vị ngọt thịt). Nhưng có lẽ những nụ vị giác ở động vật có vú còn có khả năng cảm nhận được vị thứ sáu - cảm nhận nước, qua đó góp thêm tiếng nói vào cuộc tranh luận kéo dài hàng thế kỷ qua: liệu nước có vị riêng không hay đơn giản chỉ là môi trường cho những vị khác?

Các động vật thuộc lớp côn trùng và lớp lưỡng cư có những tế bào thần kinh cảm nhận được nước. Patricia Di Lorenxo - nhà khoa học về bộ môn thần kinh hành vi ở Trường đại học Binghamton (thuộc hệ thống Đại học bang NewYork) - cho biết dần xác định được chứng cứ cho thấy rằng có những tế bào tương tự ở động vật có vú.

Cụ thể, một vài nghiên cứu quét não gần đây gợi mở về một vùng trên vỏ não người có khả năng đặc biệt phản xạ với nước.

Các tế bào chứa thụ thể cảm nhận vị chua được cho là giúp chúng ta nhận biết được vị của nước - (Ảnh Istockphoto).

Trong những nghiên cứu trước đây, Zachary Knight - một nhà khoa học thần kinh ở Đại học California, San Francisco, và cộng sự đã tìm ra một lượng nơron đặc biệt ở vùng dưới đồi tạo ra cảm giác khát nước, đồng thời phát tín hiệu khi động vật bắt đầu hoặc dừng uống nước.

Tuy nhiên, não chắc hẳn phải nhận được thông tin về sự hiện diện của nước từ miệng và lưỡi, bởi vì khi động vật dừng uống nước rất lâu thì tín hiệu xuất phát từ ruột hoặc từ máu mới cho bộ não biết rằng cơ thể đã hết khát.

Trong nỗ lực để giải quyết câu hỏi liệu lưỡi người có cảm nhận được vị của nước, Yuki Oka - một nhà khoa học thần kinh ở Viện công nghệ Califonia ở Pasadena - và cộng sự đã tìm kiếm tế bào chứa thụ thể cảm nhận nước trong lưỡi của chuột.

Họ sử dụng loại chuột đột biến, rồi lần lượt làm tắt một số loại tế bào chứa thụ thể vị giác, sau đó cho nước vào miệng chuột để xem những tế bào nào sẽ phản ứng.

Một bất ngờ là thụ thể cảm nhận vị chua phản xạ mạnh mẽ khi chuột uống nước. Ngoài ra, khi làm thí nghiệm cho chuột chọn giữa nước và dầu silicon nhân tạo không mùi, không màu, những con chuột thiếu thụ thể vị chua sẽ mất nhiều thời gian hơn để chọn được ly chứa nước. Điều đó cho thấy những tế bào này giúp phân biệt nước với các chất lỏng khác.

Sau đó, nhóm nghiên cứu tiến hành kính thích các tế bào chứa thụ thể cảm nhận vị chua để xem thử việc này có làm chuột muốn uống nước hay không. Họ lai tạo nhiều con chuột có được protein nhạy cảm với ánh sáng nằm trong tế bào chứa thủ thể cảm nhận vị chua của nó, khiến cho các tế bào này hoạt động để phản ứng lại ánh sáng laser.

Sau khi huấn luyện con chuột uống nước từ một vòi nước, nhóm thay thế bằng một ống quang học phát ra ánh sáng xanh dương. Khi chuột “uống” ánh sáng xanh này, chúng làm như thể là đang uống nước thật. Một số con thậm chí đã liếm ánh sáng khoảng 2.000 lần trong 10 phút để thỏa cơn khát.

Những con chuột không biết được rằng ánh sáng kia chỉ là nguồn nước giả tạo, nhưng chúng đã uống lâu hơn bình thường. Điều này đặt ra một giả thuyết rằng mặc dù thụ thể vị chua ở trong lưỡi có thể làm cho người ta khát nước, tuy nhiên nó không đóng vai trò trong việc cho não biết khi nào thì dừng lại.

Cần nhiều nghiên cứu hơn để xác định chính xác bằng cách nào mà những tế bào chứa thụ thể cảm nhận vị chua có thể phản ứng với nước và cụ thể những con chuột đó đã cảm nhận được gì khi uống nước. Nhưng Yuki Oka đoán rằng nước đã đẩy đi nước bọt - một dịch nhầy có vị chua và mặn - và làm thay đổi độ pH của những tế bào vị chua làm chúng dễ hoạt động hơn.

Kết quả nghiên cứu này được đăng trên tạp chí Nature Neuroscience.