Il gusto e l'olfatto

IL GUSTO.

I più conosciuti sono: salato, acido, dolce, amaro e l’umami (ed è il sapore dell’aminoacido

glutammico). Gli aromi del cibo ingerito possono passare attraverso la faringe, entro la

cavità nasale, dove vengono analizzati dai recettori olfattivi. La punta della lingua è

particolarmente sensibile al dolce, mentre il fondo percepisce l’amaro e i lati il salato e

l’acido. Sulla superfice linguale sono distribuiti innumerevoli piccoli rilievi, ossia le papille,

che possono assumere forma allungata (papille foliate), leggermente convesse (papille

vallate), oppure fungiforme (papille fungiformi). Ciascuna papilla contiene centinaia di calici

gustativi, (ciascun calice è formato da cellule recettrici del gusto) che sono formati anche

da cellula basali, che circondano le cellule del gusto, e da un fascio di assoni differenti del

gusto. La maggior parte dei recettori sensoriali sono eccitabili da un numero sorprendete di

sostate diverse.

le cellule recettrici del gusto. La porzione delle cellule del gusto che risulta sensibile agli

stimoli chimici è costituita dalla piccola regione membranosa posta vicino alla superficie

linguale. Questa regione presenta dei microvilli che si prolungano sino al poro gustativo. Le

cellule del gusto non sono assimilabili ai neuroni, tuttavia formano legami sinaptici con le

terminazione degli assoni sensitivi dei calici gustativi. Vi sono anche delle sinapsi elettriche

e chimiche con alcune cellule basali e fra questi e gli assoni si crea un circuiti di

elaborazione delle informazioni interno a ciascun calice gustativo. Le cellule del gusto sono

soggette ad un ciclo continui di crescita, morte e rigenerazione. La loro vita media è di circa

2 settimane. Il processo è dal nervo sensitivo che, se reciso, determina la degenerazione

dei calici gustativi. Quando una cellula del gusto viene arrivata da uno stimolo chimico. Il

suo potenziale di membrana cambia, depolarizzandosi. Questa variazione di voltaggio viene

chiamata potenziale del recettore. Se la depolarizzazione è abbastanza forte, alcune cellule

gustative possono generare potenziali d’azione.

i meccanismi di trasduzione del gusto. La trasduzione è il processo per cui uno stimolo

ambientali causa una risposta elettrica del recettore. Il sistema nervoso possiede molti

meccanismi di trasduzione che lo rendono sensibili ai diversi composti chimici, alla

pressione al suono e alla luce. Alcuni sistemi sensoriali presentano un solo tipo di recettore

sensibile che usano un meccanismo di trasduzione. I singoli gusti vengono evocati dalle

diverse sostante mediante:

1) passaggio diretto attraverso i canali ionici (salato e acido)

2) legame e blocco dei canali ionici (acido)

3) legame con i recettori di membrana delle proteine G che attivano secondi messaggeri i

quali, a loro volta, aprono i canali ionici.

salato. Le cellule sensibili al salato presentano specifici canali di Na+ selettivi per il sodio. I

canali sodio sensibili all’amiloide hanno una sensibilità diversa rispetto ai canali sodio

voltaggio-dipendenti che innescano un potenziale d’azione. Gli anioni dei Sali influenzano il

gusto dei rispettivi cationi.

acido. Il gusto aspro è dato dal contenuto in acidi. Questi si dissociano parzialmente in

acqua generando ioni idrogeno, che sono responsabili di questo gusto.

amaro. Le sostante amare svengono rilevate da più o meno 30 diviersi tipi di recettori

T2R. i recettori per l’amaro sono rilevatori di spostante potenzialemnte nocive e, dal

momento che sono così numerosi, abbiamo la possibilità di percepirne molte. Dal momento

che ogni cellula gustativa piuò mandare un solo tipo di segnale al suo nervo afferente, una

sostanza che si lega con uno dei suoi 30 recettori darà origine essenzialmente alla stessa

risposta di una diversa sostanza che si lega con una ltro dei suoi recettori per l’amaro. I

recettori dell’amaro usano una seconda via per portare il loro segnale all’asone gustativo

afferente. I recettori per l’amaro, il dolce e l’umami sembravano usare esatttamente la

stessa seconda via per portare i loro segnali ad assoni afferenti.

dolce. Ci sono molti gusti dolci differenti, alcuni naturali e alcuni artificiali. Tutti questi

sembrano essere associati alla stessa proteine recettrice. I recettori del dolce sono simili a

quelli dell’amaro in quanto sono entrambi recettori associati alla proteina G, la differenza

sta nel fatto che i recettori del dolce sono costituiti da due di queste proteine legate

insieme, mentre ogni recettore per l’amaro è costituito da una singola proteina. La presenza

di proteine strettamente legate p comune nelle cellule. Un tipo di funzionalmente del

recettore del dolce richiede due particolari tipi di recettori della famiglia dei T1R, T2R e T3R.

se uno di questi viene perso o se subisce mutazioni. Un animale può non percepire affatto il

gusto dolce. Le cellule del gusto amaro e dolce, sono connesse con assoni gustativi

differenti. L’attività dei differenti assoni gustativi riflette la sensibilità delle cellule gustative

alle sostanze, guidandole, cosi ì messaggi rispetto al dolce e amaro vengono inviati al

sistema nervoso centrale attraverso diverse linee di trasmissione.

umami (aminoacidi). Benché le proteine siano fatte di aminoacidi che costituiscono

anche un’eccellente fonte di energia. Molti aminoacidi hanno un gusto buono, altri sono

amari. Il processo di trasduzione per l’umami è identico a quello per il dolce, con

un’eccezione. Il recettore per l’umami, come il recettore per il dolce, è costituito da due

membri della famiglia di proteine del ceppo T1R. i recettori per il dolce e per l’inumami

condividono la proteina T1R3 perciò è l’altra proteina T1R a determinare la sensibilità dei

recettori agli aminoacidi o ai gusti dolci. Le cellule gustative esprimono selettivamente solo

una classe di proteine recettrici del gusto. Vi sono cellule del gusto specifiche per l’umami.

proprio come vi sono cellule gustative specifiche per il dolce e altre specifiche per l’amaro.

Gli assoni gustativi che vengono stimolati rilasciano al cervello, messaggi specifici per

l’umami, il dolce o l’amaro.

le vie centrali per l’elaborazione del gusto. Il flusso principale delle informazioni si

origine a livello dei calici gustativi, passa dagli assoni primari nel tronco encefalico. Al

talamo e finalmente alla corteccia. Tre nervi cranici conducono l’informazione dagli assoni

primari al cervello, i due terzi anteriori della lingua e del palato sono collegati al nervo

cranico o nervo glossofaringeo. Le regioni attorno alla gola, inclusa glottide, epiglottide e

faringe, ricevono le diramazioni del nervo cranico o nervo vago. Tutti e tre sono coinvolti in

un ampio numero di altre funzioni motorie e di senso. Ma i loro assoni gustativi entrano nel

tronco encefalico. Si fascicolano e creano sinapsi con il nucleo gustativo, una parte del

nucleo solitario nel bulbo. La percezione a livello conscio dei sapori è presumibilmente

mediata dalla corteccia celebrale. Il percorso passante dal talamo verso la neocorteccia è

comune a tutte le informazioni sensoriali. Parte dei neuroni del cosiddetto nucleo ventrale

postero-mediale (che è una regione del talamo che si occupa delle informazioni sensoriali

proveniente dalla testa) e da qui i neuroni ramificano i loro assoni nella corteccia gustativa

primaria. Lesioni provocate all’interno del nucleo ventrale postero-mediale o della corteccia

gustativa possono causare ageusia, cioè la perdita della percezione dei sapori. Le cellule del

nucleo gustativo si collegano con i neuroni di svariate aree del rachide cerebrale a livello

del bulbo che sono coinvolte nei processi di deglutizione. Salivazione e comito e di altre

funzioni fisiologiche come la gestione e la respirazione. Infine, le informazioni gustative

vengono distribuite all’ipotalamo e a certe regioni nella parte basale del telencefalo. Lesioni

nell’ipotalamo o nell’amigdala possono causare una iperalimentazione cronica o la totale

indifferenze verso il cibo, oppure ancora un alterazione delle preferenze alimentari.

la codificazione neurale del gusto. Ai primi stadi del sistema gustativo, le cellule

recettrici vengono usate come linee specifiche. Molte di queste comunque tendono a

rispondere un’ampia gamma di stimoli, cioè sono specifiche, possono essere stimolate sia

sostanze salate che da sostanze acide. La risposta di una singola cellula gustative è spesso

molto ambigua nei confronti del cibo che la stimola. Se un recettore possiede svariati

meccanismi di trasduzione risponderà ad un numero più alto di sostanze stimolanti. Ciascun

recettore forma sinapsi con un assone primario che a sua volta riceve impulsi da un elevato

numero di recettori situati nella stessa papilla e in quelle vicine. Ciò significa che un certo

assone può combinare l’informazione proveniente da svariate papille, se un recettore è più

sensibile agli stimoli acidi ed un altro a quelli salati, allora l’assone sarà sensibile all’acido e

al salato. I neuroni del nucleo solitario che ricevono sinapsi da molti assoni con specificità

gustative diverse potranno, diventare meno selettivi degli assoni primari. Il meccanismo è

basato in parte sull’esistenza di linee contrassegnata sul cosiddetto codice di popolazione,

ovvero sul fatto che le risposte di un gran numero di neuroni fortemente sintonizzati sono

utilizzate per identificare un particolare stimolo gustativo. Solo grazie ad una vasta

popolazione di recettori, ciascuno con diverse tipologie di risposta, il cervello può

distinguere e riconoscere i vari sapori. Un cibo diverso può eccitare una parte delle cellule

attivate in precedenza e altre che prima erano in riposo, con il risultato di dinamiche molto

diverse nella frequenza di scarica. L’ampia popolazione di recettori potrebbe contenere

anche dei neuroni proposti a rispondere a stimoli termini, olfattivi e di consistenza fisica

proveniente da un particolare alimento.

OLFATTO.

l’olfatto si associa al gusto nell’aiutarci a identificare i diversi cibi e nel farcene apprezzare

la bontà. Gli odori costituiscono anche un sistema di comunicazione. Certe sostanze

chiamate feromoni sono importanti segnali per il comportamento riproduttivo, e possono

ance essere usate per la marcatura del territorio, per l’identificazione degli individui e pere

indicare aggressione o sottomissione. Noi odoriamo grazie ad un sottile strato di cellule

situate in alto nella cavità nasale che costituiscono l’epitelio olfattivo. Vi si distinguono tre

tipi principali di cellule, le cellule recettrici dell’olfatto che sono deputate alla trasduzione

degli stimoli, I recettori olfattivi sono dei veri e propri neuroni con i loro assoni che

penetrano dire