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9.2 : Goût amer (Activité) - Biologie

9.2 : Goût amer (Activité) - Biologie


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La génétique me laisse un mauvais goût dans la bouche… ou pas

Certaines de nos préférences personnelles découlent de la façon dont nous avons été élevés. Un autre facteur majeur qui joue un rôle dans nos préférences est câblé dans notre génome. L'ADN dans nos cellules est le manuel d'instructions pour qui nous sommes. Nous sommes programmés pour rechercher des choses de valeurs nutritives afin d'acquérir des matières premières comme des glucides, des protéines et des lipides. Dans notre recherche de composés nutritifs, nous avons appris à éviter les choses qui n'ont pas bon goût. Les choses amères ont tendance à être associées à des composés toxiques dans la nature. Lorsque nous mangeons un aliment pour la première fois, des molécules frappent notre langue et stimulent de multiples sensations : sucré, acide, salé, salé et amer. Ces multiples types de goût sont attribués à une famille diversifiée de récepteurs qui se lient aux molécules qui entraînent notre perception de ces sensations. Quelque chose d'amer pourrait nous faire apprendre à éviter cet aliment à l'avenir.

Un type de récepteur amer détecte la présence d'un produit chimique appelé phénylthiocarbamide (CTP). Ce produit chimique ressemble chimiquement aux composés toxiques trouvés dans les plantes mais n'est pas toxique. La capacité de goûter le PTC provient d'un gène appelé TAS2R38. Ce gène code une protéine sur nos langues qui communique l'amertume de ce produit chimique. Il existe deux allèles communs de ce gène avec au moins cinq variantes plus rares. Au sein des deux formes communes, un polymorphisme d'un seul nucléotide (SNP) est responsable de la modification d'un acide aminé dans le récepteur. C'est cette différence d'un acide aminé qui permet au récepteur de répondre ou de ne pas répondre à la PTC. Nous héritons d'une copie du gène de notre père et d'une copie de notre mère. La façon dont les gamètes de nos parents se sont formés et les allèles que nous avons reçus lors de la fécondation déterminent notre réaction à ce produit chimique. Parce que nous avons chacun 2 copies de ce gène, nous pouvons utiliser une simple génétique mendélienne pour comprendre quel allèle est dominant ou récessif.

  1. Placez un morceau de papier « Contrôle » sur la langue et indiquez s'il y a un goût.
  2. Placez un morceau de papier « PTC » sur la langue et indiquez s'il y a un goût et la sévérité du goût.
  3. Remplissez le tableau pour la classe afin d'identifier le nombre de non-goûteurs, de dégustateurs ou de super-goûteurs.
  4. Indiquez si vous pensez que le trait est dominant ou récessif (capacité de goûter ou de ne pas goûter).
  5. Attribuez un allèle descripteur pour le dominant (une lettre majuscule) ou le récessif (une lettre minuscule) et dessinez un carré Punnet pour le F2 génération de 2 parents hétérozygotes.
  6. Comparez le décompte des dégustateurs et des non-dégustateurs de la classe et discutez avec votre instructeur s'il y a une nette dominance de ce trait.

Tableau : Compte de dégustation PTC

PhénotypesNombre% Le total
Dégustateurs PTC (Dominants ou Récessifs)
PTC Non-goûteurs (Dominant ou Récessif)
Le total

Des questions:

1. Comment expliquez-vous la présence de ceux qui ne peuvent pas goûter au PTC, de ceux qui peuvent le goûter et de ceux qui ne supportent vraiment pas le goût ?

2. Ce produit chimique est non toxique et n'existe pas dans la nature. Pensez-vous qu'il existe un pression sélective qui confère un avantage à ceux qui le goûtent ?

Exercice : Codage de l'amertume :

Avant cet exercice, passez en revue les Dogme central.

La séquence codante complète de TAS2R38 est longue de 1002 bases (334 acides aminés). Un segment du gène est montré ci-dessous où le SNP (en rouge) se produit. La variante 1 est la version du gène qui code pour la capacité de goûter le PTC. La variante 2 est la version du gène qui est incapable de se lier à PTC. Cette mutation SNP est appelée faux-sens mutation car elle modifie l'acide aminé. Certaines mutations provoquent l'insertion d'un codon stop prématuré. Cette mutation non-sens entraîne une protéine tronquée et peut être désastreuse pour la fonction. Nous savons déjà que la simple substitution d'un nucléotide se traduit par un changement d'un acide aminé et détermine la capacité de goûter le PTC. Imaginez si un grand groupe d'acides aminés de la protéine manquait.

Avec les informations du brin modèle ("Complément") :

  1. Écrivez la séquence du brin codant.
  2. Ecrire la séquence de l'ARNm
  3. Utilisez le tableau du code génétique pour traduire la séquence d'acides aminés

Variante 1
Volet de codage : 5′-
Complément : 3′-TTC TCC GTC CGT GAC TCG-5′
ARNm : 5′-
Acide aminé :

Variante 2
Volet de codage : 5′-
Complément : 3′-TTC TCC GTC GGT GAC TCG-5′
ARNm : 5′-
Acide aminé :

Génotypage par PCR du récepteur PTC TAS2R38 :

  • 5'-CCTTCGTTTTCTTGGTGAATTTTTGGGATGTAGTGAAGAGGCGG-3' (amorce avant)
  • 5′-AGGTTGGCTTGGTTTGCAATCATC-3′ (amorce inverse)
  1. PCR les échantillons d'ADN extraits des cellules de la joue à l'aide des billes PCR.
  2. Verser 2% d'agarose dans un appareil de coulée au réfrigérateur.
    • 2 gels par classe à réaliser → 100ml de TBE avec 2g d'agarose.
    • Ajouter 5 l de solution sûre SYBR dans l'agarose fondu avant de couler.
    • Placer 2 jeux de peignes dans le gel → à une extrémité et au milieu.
  3. Digérer le produit PCR avec Hae III.
    1. Retirer 10μl de produit PCR dans un nouveau tube.
    2. Ajouter 1μl de HaeIII enzyme dans le tube.
    3. Incuber 10 minutes à 37°C.
  4. Charger le gel avec une échelle d'ADN, digéré et non digéré.
    • l'échantillon non digéré provient de la PCR originale.
  5. Faire fonctionner le gel à 120V pendant 20 minutes.
  6. Visualisez sur le transilluminateur UV.

Détection SNP :

L'amorce la plus longue se termine par la séquence « GG ». Les deux allèles à ce locus s'amplifieront aussi bien avec cet ensemble d'amorces, cependant, un allèle aura la séquence « GGGC » et un autre « GGCC ». « GGCC » est le site de restriction de l'enzyme HaeIII. La digestion de cet ADN amplifié sera digestible pour un allèle et produira un fragment d'ADN de la taille de la grande amorce (44 pb) ainsi que le reste de l'amplicon. En raison de cette différence de profil de digestion de l'amplicon, nous pouvons identifier les 2 allèles à ce locus.

Questions d'analyse :

  1. Quelle est la taille du produit PCR ?
    • Effectuer un in silico PCR sur le Tas2R38 gène et identifier la taille de l'amplicon.
  2. L'amorce longue est de 44 pb. Si l'amplicon de l'allèle digère, quelles sont les tailles de fragments attendues après HaeIII ?
  3. Quel allèle est celui qui peut être identifié par Hae III digestion ?
    • Utilisez les résultats du test papier PTC.
  4. Certaines voies contiennent 3 bandes au lieu de 1 ou 2. Pouvez-vous expliquer cela ?

Phénylthiocarbamide

Les suggestions selon lesquelles les non-goûteurs de PTC/PROP sont les plus susceptibles d'abuser de l'alcool remontent à plusieurs années (par exemple, Driscoll, K. E. et al., 2006 ). Les propriétés sensorielles de l'alcool varient selon le statut PROP : les super-goûteurs perçoivent l'amertume et la brûlure orale les plus intenses des boissons alcoolisées, et donc ils les aiment et les consomment le moins (Bartoshuk, L. M., 1993 Duffy, V. B. et al., 2004a 2004c ). À l'instar des résultats observés avec les légumes, les super-goûteurs trouvent les boissons alcoolisées plus amères et moins sucrées que les non-goûteurs (Lanier, S. A. et al., 2005b ).


Explorer le goût : sucré, acide, salé et amer

Les jeunes enfants prendront conscience et auront l'occasion d'expérimenter les quatre goûts de base : sucré, acide, salé et amer.

Questions de recherche

Pouvez-vous identifier les quatre goûts de base : sucré, acide, salé et amer ? Pouvez-vous reconnaître ces goûts dans une variété d'aliments? (Cela fait un bon composant &ldquotaste&rdquo pour un projet plus vaste sur les cinq sens.)

Matériaux

Les montants varieront si plus d'un enfant participe au projet. Les matériaux utilisés ci-dessous sont des suggestions de substituts d'aliments comme bon vous semble.

  • Douze petits contenants
  • Une cuillerée de sucre
  • Un bonbon à la menthe
  • Une cuillerée de miel
  • Un quartier de citron
  • Un cornichon
  • Une cuillerée de yaourt nature
  • Une cuillerée de sel
  • Une chips de pomme de terre salée
  • Un peu de parmesan
  • Un peu de chocolat Baker&rsquos non sucré
  • Une cuillerée de café décaféiné
  • Un morceau de zeste de pamplemousse

Procédure expérimentale

  1. Mettez un aliment dans chaque petit récipient.
  2. Placez tous les récipients sur une table.
  3. Goûtez le sucre. C'est mignon!
  4. Goûtez le citron. C'est SOUR!
  5. Goûtez le sel. C'est salé !
  6. Goûtez le chocolat Baker&rsquos. C'est AMER !
  7. Ce sont les quatre goûts de base : sucré, acide, salé et amer.
  8. Maintenant, goûtez chacun des autres aliments et décidez lequel des quatre ci-dessus a le plus de goût. Placez les aliments aux goûts similaires les uns à côté des autres. (Vous proposerez probablement quatre groupes de trois aliments chacun : trois choses sucrées, trois choses aigres, trois choses salées et trois choses amères. Sinon, c'est bien l'important, c'est que vous exploriez le sens du goût.)
  9. Toutes les saveurs sont constituées d'une combinaison de ces goûts. Essayez de goûter d'autres aliments. Où les placeriez-vous parmi les douze avec lesquels vous avez commencé ?

Termes/Concepts

Cinq sens, sens du goût, sucré, acide, salé, amer

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Une appréciation de la saveur des aliments nécessite l'interaction diversifiée de plusieurs systèmes sensoriels. Le goût et l'odorat sont les principaux systèmes de distinction des saveurs. Cependant, les apports sensoriels tactiles, thermiques et nociceptifs de la muqueuse buccale contribuent à la qualité des aliments. La salive est également un facteur important dans le maintien de l'acuité de récepteur du goût cellules (Figure 9.1). Ses mécanismes d'action incluent l'action de solvant pour les solutés polaires, le transport des solutés vers les récepteurs du goût, l'action tampon pour les aliments acides et l'action réparatrice sur l'épithélium lingual.

Graphique 9.1
La saveur des aliments dépend du système sensoriel buccal, de la sécrétion salivaire et de la mastication.

Des avancées techniques récentes en neurophysiologie ont permis d'identifier les mécanismes physiologiques de transduction du signal pour la détection et la discrimination de divers stimuli gustatifs par les cellules réceptrices du goût.

Graphique 9.2
Structure généralisée des papilles gustatives et les carreaux.

Morphologie des papilles gustatives et des types cellulaires

Les papilles gustatives sont situées sur les papilles et réparties à la surface de la langue. Les papilles gustatives se trouvent également sur la muqueuse buccale du palais et de l'épiglotte. Ces structures en forme de poire contiennent environ 80 cellules disposées autour d'un pore gustatif central (Figure 9.2).

Les cellules réceptrices du goût sont des cellules neuro-épithéliales modifiées en forme de fuseau qui s'étendent de la base au sommet des papilles gustatives. Les protéines des canaux voltage-dépendants pour Na + , K + et Ca 2+ sont présentes dans la membrane plasmique avec les protéines des canaux dépendants du K + situées en plus grand nombre sur la membrane apicale des cellules gustatives. Des vésicules synaptiques sont présentes près de l'apex et de la région basale dans de nombreuses cellules gustatives. Les microvillosités de chaque cellule gustative se projettent dans le pore gustatif et communiquent avec les solutés dissous à la surface de la langue. Ces cellules réceptrices sont innervées par des fibres nerveuses afférentes pénétrant la lame basale. Les fibres nerveuses se ramifient abondamment et reçoivent des informations synaptiques des cellules réceptrices du goût. Un groupe de cellules cylindriques non réceptrices et cellules basales sont présents dans les papilles gustatives. Les cellules basales migrent de l'épithélium lingual adjacent vers les bourgeons et se différencient en cellules réceptrices du goût qui sont remplacées environ tous les 9 à 10 jours.

Les solutés gustatifs sont transportés vers le pore gustatif et diffusent à travers la couche fluide pour entrer en contact avec les protéines réceptrices membranaires sur les microvillosités et la membrane apicale. La sensibilité au goût dépend de la concentration des molécules gustatives ainsi que de leur solubilité dans la salive. De nombreux solutés hydrophobes au goût amer interagissent avec une protéine de liaison odorante produite par les glandes de von Ebner dans la région postérieure de la langue.

La sensation gustative peut être évoquée par de nombreux solutés gustatifs divers. Le modèle de changement de potentiel membranaire comprend une dépolarisation, une dépolarisation suivie d'une hyperpolarisation, ou seulement une hyperpolarisation. Les potentiels d'action dans les cellules réceptrices du goût entraînent une augmentation de l'afflux de Ca 2+ à travers les canaux membranaires voltage-dépendants avec la libération de Ca 2+ des réserves intracellulaires. En réponse à ce cation, un neurotransmetteur est libéré, ce qui produit des potentiels synaptiques dans les dendrites des nerfs sensitifs et des potentiels d'action dans les fibres nerveuses afférentes (Figure 9.3).

Le goût des sels est médié par les ions Na + qui n'interagissent pas avec un récepteur membranaire mais diffusent à travers un canal Na + situé dans les microvillosités et la membrane apicale. Les anions tels que Cl - contribuent au goût salé, mais les anions sont transportés dans ces cellules par une voie paracellulaire. L'afflux de ces ions de sel évoque une dépolarisation de la membrane apicale (Figure 9.3).

Graphique 9.3
Une cellule réceptrice du goût répondant au sel Na +.

Le proton d'hydrogène des acides et des aliments aigres peut affluer par les canaux Na + ou par une protéine membranaire de transport de protons (figure 9.4). Certains acides bloquent l'efflux de K+ au niveau des microvillosités. L'afflux de protons qui en résulte ou une réduction de la conductance K + déclenchera des potentiels de récepteur en réponse à la qualité des goûts aigres.

Graphique 9.4
Cellule réceptrice du goût répondant aux solutés acides et acides.

Les solutés au goût sucré, les sucres et les substances apparentées se lient aux protéines réceptrices membranaires qui sont couplées à une protéine G-s (gustducine), qui active l'adénylyl cyclase (AC). La protéine kinase (PKA) dépendante de l'AMP cyclique (AMPc) réduit l'efflux de K + dans la membrane apicale et produit une dépolarisation membranaire (Figure 9.5). Certains solutés sucrés et édulcorants non sucrés interagissent avec une protéine membranaire réceptrice par l'intermédiaire d'une protéine G, qui active la phospholipase C. Un second messager, l'inositol triphosphate (IP3), est synthétisé qui libère le Ca 2+ des réserves intracellulaires. L'accumulation de Ca 2+ dépolarise la cellule, libérant un neurotransmetteur au niveau de la synapse.

Graphique 9.5
Cellule réceptrice du goût répondant aux solutés sucrés.

Les solutés au goût amer comprennent de nombreux alcaloïdes non toxiques et toxiques, la quinine hydrophile et certains ions divalents. La transduction des goûts amers fait intervenir plusieurs mécanismes : 1) blocage de l'efflux de K+ par un certain nombre de substances amères hydrophiles génère un potentiel dépolarisant 2) interaction avec un récepteur membranaire récepteur couplé à la protéine G, la gustducine, et activation de l'AMPc dépendante protéine kinase avec blocage des canaux K + et 3) implique une protéine réceptrice liée à la protéine G et l'activation de la phospholipase C, ce qui entraîne l'hydrolyse du substrat en IP3, libérant du Ca 2+ des réserves intracellulaires.

Ces mécanismes de transduction du goût ont été identifiés chez des animaux de laboratoire et sont probablement présents dans les microvillosités et la membrane apicale des cellules réceptrices du goût chez l'homme. Une cinquième qualité gustative, l'umami, devrait interagir avec un récepteur de glutamate inotrope lié à un ligand couplé à la gustducine et aux protéines membranaires des canaux Ca 2+.

Stimulation du goût produisent des potentiels dépolarisants et hyperpolarisants dans les cellules gustatives individuelles. L'excitation des canaux Na + , K + et Ca 2+ voltage-dépendants peut générer des potentiels d'action qui se propagent vers la région basale de la cellule gustative. Ces courants ouvrent les canaux Ca 2+ voltage-dépendants près de la base des cellules gustatives, ce qui conduit à la libération ultérieure de neurotransmetteur. Ces transmetteurs diffusent à travers la fente synaptique et conduisent à l'initiation de potentiels d'action dans les fibres nerveuses afférentes.

Propagation d'un code neuronal au centre gustatif

Historiquement, on prévoyait que des différences régionales pour chaque qualité gustative existaient à la surface de la langue (par exemple, sucré sur la pointe, acide et salé sur les côtés, amer dans la région postérieure). Cependant, des études gustatives menées sur la réponse neuronale de nerfs crâniens entiers démontrent qu'un modèle d'activité est produit par des aliments dont le goût est similaire. Ces modèles d'activité sont un indice d'un code gustatif qui se produit dans de nombreuses cellules gustatives et neurones différents répondant à un stimulus gustatif particulier. Cette découverte indique qu'aucune fibre ne conduit à une seule qualité gustative (c'est-à-dire sucrée, acide), bien qu'elle puisse mieux répondre à une qualité et moins à une autre. La reconnaissance que les branches des fibres nerveuses innervent plusieurs cellules à l'intérieur et entre les papilles gustatives indique qu'une population de fibres nerveuses sensorielles activées par un stimulus gustatif transmet un code neuronal de la qualité du goût.

Les branches du nerf crânien facial, la corde du tympan, innervent les papilles gustatives dans les 2/3 antérieurs de la langue et une partie du palais mou. Les glossopharyngiens innervent le 1/3 postérieur de la langue. Les nerfs vague et glossopharyngien innervent le pharynx et l'épiglotte. Les axones de ces trois nerfs crâniens se terminent sur les neurones sensoriels de 2 e ordre dans le noyau du tractus solitaire. À partir de ce site dans la moelle rostrale, les axones se projettent dans le noyau parabrachial chez les animaux inférieurs, mais pas chez les humains. Chez l'homme, les fibres des neurones de 2 e ordre voyagent à travers le tractus tegmental central ipsilatéral jusqu'aux neurones sensoriels de 3 e ordre dans le noyau ventropostérieur médial (VPM) du thalamus. Le VPM projette à l'ipsilatéral cortex gustatif situé près du gyrus post-central représentant la langue ou au cortex insulaire. Voir les figures 9.6 et 9.7.

Graphique 9.6
Voie neuronale du goût dans le cortex gustatif.

Graphique 9.7
Intensité des lumières comme exemple d'activité neuronale additionnée dans chaque nerf crânien en réponse à une qualité gustative spécifique.

Les système olfactif chez l'homme est extrêmement discriminant et sensible système chimiosensoriel. Les humains peuvent distinguer entre 1 000 et un maximum prévu de 4 000 odeurs. Toutes ces odeurs peuvent être classées en six grands groupes : florale, fruitée, épicée, résineuse, brûlée et putride (Reportez-vous à la Figure 9.1). La perception des odeurs commence par l'inhalation et le transport d'arômes volatils vers la muqueuse olfactive qui se situent bilatéralement dans la région dorsale postérieure de la cavité nasale.

Morphologie de la muqueuse olfactive et des types cellulaires

La muqueuse olfactive est constituée d'une couche d'épithélium cylindrique, entourant des millions de neurones olfactifs, qui sont les seuls neurones à communiquer avec l'environnement extérieur et à subir un remplacement constant. Les cellules basales proches de la lamina propria subissent une différenciation et se développent en ces neurones environ toutes les 5 à 8 semaines. Les cellules cylindriques de type glial entourent et soutiennent les neurones bipolaires. Ces cellules cylindriques ont des microvillosités à leur sommet et sécrètent du mucus qui est déposé à la surface de la muqueuse olfactive (Figure 9.8).

Graphique 9.8
La structure généralisée de la muqueuse olfactive et des axones des neurones olfactifs traversant la plaque cribriforme.

Les neurones olfactifs bipolaires ont une seule dendrite qui se projette vers la muqueuse apicale. L'extrémité terminale des dendrites est aplatie et a 5-25 cils qui sont incrustés dans la muqueuse à la surface. Chaque cil peut avoir jusqu'à 40 protéines membranaires réceptrices spécifiques pour l'interaction avec différentes molécules odorantes. La densité de ces récepteurs est énorme pour l'homme, mais significativement plus élevée chez de nombreux animaux inférieurs.

Dissolution des molécules odorantes et interaction avec les récepteurs sensoriels

Les molécules odorantes hydrophiles non liées diffusent à travers la couche de mucus, tandis que les odeurs hydrophobes doivent se lier à une protéine de liaison odorante spécifique pour être transportées vers chaque cil pour une interaction avec des récepteurs spécifiques. Tous ces récepteurs ont la même structure générale, sept régions transmembranaires hydrophobes, mais la séquence d'acides aminés dans les cylindres traversant la membrane est extrêmement diversifiée, ce qui permet la discrimination d'un grand nombre d'odeurs.

Transduction des stimuli olfactifs

Les molécules odorantes se lient de manière réversible aux diverses protéines membranaires réceptrices qui sont couplées à un groupe de protéines G-s appelé Golf. L'activation de l'adénylyl cyclase conduit à la formation d'AMPc avec l'activation des canaux cationiques Ca 2+ / Na + . L'effet principal de l'afflux de ces ions est la dépolarisation et la génération d'un potentiel générateur (figure 9.9). Les courants ioniques générés sont gradués en fonction du débit des molécules odorantes et de leur concentration. Des sites de potentiels générateurs sommés se produisent à travers la muqueuse olfactive pour produire un modèle spatial d'activité spécifique pour chaque molécule odorante stimulante, ce qui peut contribuer à codage neuronal d'odeurs. Ces réponses spatiales à travers la muqueuse olfactive peuvent être enregistrées (électro-olfactogrammes) avec des électrodes de surface.

Graphique 9.9
Transduction de molécules odorantes dans un neurone olfactif en potentiels d'action.

Propagation des potentiels d'action et convergence sur le bulbe olfactif

L'afflux résultant de Na + et Ca 2+ produit un potentiel générateur dépolarisant qui se propage à la butte axonale. Là, des potentiels d'action sont générés, qui se propagent aux terminaisons synaptiques du bulbe olfactif (Figure 9.9).

Graphique 9.10
Convergence des axones neuronaux olfactifs en synapse avec les cellules mitrales sur les glomérules du bulbe olfactif.

La fréquence du potentiel d'action est proportionnelle à la concentration de molécules odorantes spécifiques. Cependant, la fréquence du potentiel d'action sera atténuée par l'adaptation ou la désensibilisation du récepteur et la réduction de la production d'AMPc.

L'adaptation et l'élimination rapides des substances odorantes permettent une reconnaissance et une discrimination continues des nouveaux arômes inhalés au cours du prochain cycle respiratoire. Les potentiels d'action générés dans les terminaisons axonales des neurones activés se propagent dans les glomérules du bulbe olfactif. Les bulbes olfactifs ont de nombreux types de neurones différents et ceux-ci ont une distribution laminaire. Sur la face ventrale des bulbes olfactifs se trouve une couche de glomérules. Il s'agit d'un site où les terminaisons axonales de plusieurs milliers de neurones olfactifs se synapsent avec de nombreuses dendrites provenant de grandes cellules mitrales et de cellules touffues. Les interneurones tels que les cellules périglomérulaires inhibitrices se synapsent avec les terminaisons nerveuses des glomérules adjacents.

Des millions de fibres axonales convergent sur seulement quelques milliers de glomérules au sein de chaque bulbe pour se synapser avec environ 75 000 cellules mitrales (voir la figure 9.10) et environ le double de ce nombre de cellules en touffes/périglomérulaires. Les cellules mitrales sont des neurones sensoriels de 2 e ordre dont les axones pénètrent dans le tractus olfactif et montent vers le cortex olfactif. Cette convergence/divergence entre les axones des neurones olfactifs et les cellules spécialisées du bulbe olfactif génère des potentiels postsynaptiques excitateurs (EPSP) dans les dendrites des cellules mitrales et des potentiels d'action ultérieurs. L'inhibition latérale par les cellules périglomérulaires module l'activité dans les glomérules adjacents innervés par d'autres cellules mitrales et touffues. Un schéma complexe d'intégration neuronale pour la discrimination de diverses molécules odorantes est indiqué par les mécanismes de convergence/divergence avec excitation/inhibition de ces neurones sensoriels de 2 e ordre. Cette complexité est liée à la reconnaissance qu'aucune odeur unique ne stimule un groupe spécifique de neurones olfactifs. Un code neuronal est plutôt créé à partir de l'activation de plusieurs récepteurs et neurones.

9.3 Voie neuronale dans le cortex olfactif

Figure 9.11
Projection du bulbe olfactif dans le cortex olfactif.

Les axones des cellules mitrales et touffues se projettent caudalement dans le tractus olfactif. Les fibres divergent et se synapsent avec les neurones du noyau olfactif antérieur (AON). Les axones de l'AON se croisent du côté opposé de l'hémisphère par la commissure antérieure. La majorité des axones du bulbe olfactif divergent latéralement et forment le tractus olfactif latéral qui synapse avec les noyaux du cortex olfactif. Ce sont le cortex piriforme (pc), le cortex périamygdaloïde, une partie de l'amygdale et l'hippocampe. Il n'y a pas de relais directs du bulbe olfactif dans le thalamus, mais quelques fibres se synapsent avec des neurones sensoriels de 3e ordre dans le noyau dorsomédial thalamique qui sont projetés dans l'hémisphère cérébral homolatéral (Figure 9.11).

En conclusion, de nombreux récepteurs olfactifs répondent à plus d'une qualité olfactive, tout comme les cellules réceptrices du goût. Codage de la odeur primaire dépend de l'intensité de l'odeur et d'une réponse de la population au sein des neurones olfactifs. Au cours du traitement neuronal dans le bulbe olfactif, une décharge particulière se produit pour un odorant et un schéma différent pour un autre odorant. Cette entrée sensorielle doit être traitée avant d'être relayée au cortex olfactif pour la perception et la reconnaissance de l'odeur individuelle.

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula

B. Amygdale

C. noyau solitaire

D. Oncus

E. Ganglion trijumeau

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula Cette réponse est INCORRECTE.

L'insula n'est pas le site des neurones de 2ème ordre mais possède des zones gustatives et autonomes.

B. Amygdale

C. noyau solitaire

D. Oncus

E. Ganglion trijumeau

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula

B. Amygdale Cette réponse est INCORRECTE.

L'amygdale est un composant principal du système limbique et possède des zones d'olfaction.

C. noyau solitaire

D. Oncus

E. Ganglion trijumeau

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula

B. Amygdale

C. Nucleus solitarius Cette réponse est CORRECTE !

Les afférences des neurones sensoriels de 1er ordre des nerfs facial, glossopharyngien et vague se terminent sur les neurones de 2e ordre dans le noyau solitaire.

D. Oncus

E. Ganglion trijumeau

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula

B. Amygdale

C. noyau solitaire

D. Uncus Cette réponse est INCORRECTE.

L'uncus est un petit gyrus situé près du cortex olfactif.

E. Ganglion trijumeau

Les neurones sensoriels de second ordre pour le goût sont situés dans le

A. Insula

B. Amygdale

C. noyau solitaire

D. Oncus

E. Ganglion trijumeau Cette réponse est INCORRECTE.

Les neurones sensoriels de premier ordre pour l'entrée sensorielle de la région orofaciale sont situés dans ce grand ganglion.

Toutes les affirmations suivantes concernant les neurones récepteurs olfactifs sont correctes SAUF :

A. Ces neurones spécialisés sont remplacés environ toutes les 5 à 8 semaines.

B. Chaque neurone contient des récepteurs spécifiques d'une seule molécule odorante.

C. L'axone de chaque neurone olfactif se synapse dans un seul glomérule du bulbe olfactif.

D. Les molécules odorantes interagissent avec des récepteurs couplés à une protéine G appelée Golf.

Toutes les affirmations suivantes concernant les neurones récepteurs olfactifs sont correctes SAUF :

A. Ces neurones spécialisés sont remplacés environ toutes les 5 à 8 semaines. Ce n'est PAS l'exception.

Les neurones olfactifs sont remplacés par des cellules basales.

B. Chaque neurone contient des récepteurs spécifiques d'une seule molécule odorante.

C. L'axone de chaque neurone olfactif se synapse dans un seul glomérule du bulbe olfactif.

D. Les molécules odorantes interagissent avec des récepteurs couplés à une protéine G appelée Golf.

Toutes les affirmations suivantes concernant les neurones récepteurs olfactifs sont correctes SAUF :

A. Ces neurones spécialisés sont remplacés environ toutes les 5 à 8 semaines.

B. Chaque neurone contient des récepteurs spécifiques d'une seule molécule odorante. C'EST l'exception, et c'est une déclaration incorrecte !

Les récepteurs olfactifs interagissent avec de nombreuses molécules odorantes différentes avec la génération d'un code neuronal qui nous permet de distinguer les odeurs.

C. L'axone de chaque neurone olfactif se synapse dans un seul glomérule du bulbe olfactif.

D. Les molécules odorantes interagissent avec des récepteurs couplés à une protéine G appelée Golf.

Toutes les affirmations suivantes concernant les neurones récepteurs olfactifs sont correctes SAUF :

A. Ces neurones spécialisés sont remplacés environ toutes les 5 à 8 semaines.

B. Chaque neurone contient des récepteurs spécifiques d'une seule molécule odorante.

C. L'axone de chaque neurone olfactif se synapse dans un seul glomérule du bulbe olfactif. Ce n'est PAS l'exception.

Les axones de chaque neurone olfactif interagissent avec un seul glomérule.

D. Les molécules odorantes interagissent avec des récepteurs couplés à une protéine G appelée Golf.

Toutes les affirmations suivantes concernant les neurones récepteurs olfactifs sont correctes SAUF :

A. Ces neurones spécialisés sont remplacés environ toutes les 5 à 8 semaines.

B. Chaque neurone contient des récepteurs spécifiques d'une seule molécule odorante.

C. L'axone de chaque neurone olfactif se synapse dans un seul glomérule du bulbe olfactif.

D. Les molécules odorantes interagissent avec des récepteurs couplés à une protéine G appelée Golf. Ce n'est PAS l'exception.

Les récepteurs interagissent avec et produisent une libération de protéine G active qui active l'AMPc.

Lesquelles des cellules suivantes sont des neurones de 2e ordre avec des axones se projetant dans le cortex olfactif antérieur ?

A. Cellules mitrales

B. Cellules glomérulaires

C. Cellules périglomérulaires

D. Cellules à granulés

Lesquelles des cellules suivantes sont des neurones de 2e ordre avec des axones se projetant dans le cortex olfactif antérieur ?

A. Cellules mitrales Cette réponse est CORRECTE !

Les cellules mitrales et les cellules touffues de la lame du bulbe olfactif envoient des axones dans le cortex olfactif.

B. Cellules glomérulaires

C. Cellules périglomérulaires

D. Cellules à granulés

Lesquelles des cellules suivantes sont des neurones de 2e ordre avec des axones se projetant dans le cortex olfactif antérieur ?

A. Cellules mitrales

B. Cellules glomérulaires Cette réponse est CORRECTE !

Il n'y a pas de cellules glomérulaires dans le bulbe olfactif, mais un site où de nombreux neurones récepteurs olfactifs convergent vers les cellules mitrales et touffues.

C. Cellules périglomérulaires

D. Cellules à granulés

Lesquelles des cellules suivantes sont des neurones de 2e ordre avec des axones se projetant dans le cortex olfactif antérieur ?

A. Cellules mitrales

B. Cellules glomérulaires

C. Cellules périglomérulaires Cette réponse est INCORRECTE.

Les cellules périglomérulaires sont inhibitrices et par inhibition latérale contrôlent la sortie des glomérules.

D. Cellules à granulés

Lesquelles des cellules suivantes sont des neurones de 2e ordre avec des axones se projetant dans le cortex olfactif antérieur ?

A. Cellules mitrales

B. Cellules glomérulaires

C. Cellules périglomérulaires

D. Cellules à granulés Cette réponse est INCORRECTE.

Les cellules granulaires modulent également l'activité des cellules mitrales et des cellules touffues.


Comment fonctionne le goût

Les enfants apprennent le goût à l'école primaire - sur les cinq sens, cela semble être l'un des plus simples. Il n'y a pas de cônes, de tiges ou de lentilles. Il n'y a pas de membranes tympaniques ou d'os minuscules. Pourtant, les scientifiques en savent moins sur le goût que sur la vue et l'ouïe, des sens bien plus complexes. Pourquoi quelque chose en apparence si rudimentaire est-il si compliqué et controversé ? Pourquoi le goût est-il si mystérieux ?

Pour commencer, la plupart des gens confondent le goût avec la saveur. Goût est un sens chimique perçu par les cellules réceptrices spécialisées qui composent les papilles gustatives. Saveur est une fusion de plusieurs sens. Pour percevoir la saveur, le cerveau interprète non seulement les stimuli gustatifs (goût), mais aussi les stimuli olfactifs (odorat) et les sensations tactiles et thermiques. Avec de la nourriture épicée, le cerveau prendra même en compte la douleur comme un aspect de la saveur.

­Testing sensation is also a subjective science -- taste perhaps more subjective that most. Some people have inherited genetic traits that make certain foods taste disgusting. Others, called supertasters, have abnormally high concentrations of taste receptors. To their heightened palates, bland food tastes perfectly flavorful. And, as we all know, food tastes differently to different people -- we don't all like the same flavors.

­­­In recent years, scientists have expanded the definition of taste, allowing one, and possibly two, primary tastes into the original canon of four -- sour, bitter, sweet and salty. They've challenged the tongue map, the biology-class staple that charts distinct regions of taste. Food scientists have even tampered with taste receptor cells, blocking or stimulating them in an effort to cut sweeteners and salt out of food without sacrificing flavor.

In this article we'll learn about the physiology and psychology of taste.

Taste begins with sensation in the form of electrical impulses. Sensations, however -- responses to stimuli like pressure, light or chemical composition -- become perceptions like touch, vision or taste only when they reach the brain.

Different stimuli activate different sensory receptors. Chemical stimuli activate the chémorécepteurs responsible for gustatory and olfactory perceptions. Because taste and smell are both reactions to the chemical makeup of solutions, the two senses are closely related. If you've ever had a cold during Thanksgiving dinner, you know that all of the subtlety of taste is lost without smell.

In some species, however, the two chemical senses are practically one. Invertebrates like worms do not have distinctions between gustatory and olfactory receptors. They instead differentiate between volatile and nonvolatile chemicals.

In humans, the chemoreceptors that detect taste are called gustatory receptor cells. About 50 receptor cells, plus basal and supporting cells, make up one taste bud. Taste buds themselves are contained in goblet-shaped papillae -- the small bumps that dot your tongue. Some papillae help create friction between the tongue and food.

Every gustatory receptor cell has a spindly protrusion called a gustatory hair. This taste hair reaches the outside environment through an opening called a taste pore. Molecules mix with saliva, enter the taste pore and interact with the gustatory hairs. This stimulates the sensation of taste.

Once a stimulus activates the gustatory impulse, receptor cells synapse with neurons and pass on electrical impulses to the gustatory area of the cerebral cortex. The brain interprets the sensations as taste.

In the next section, we'll learn about the primary tastes and how taste gives us clues about what we eat.

When food scientists manipulate taste sensation, they use chemical compounds to block or stimulate taste receptor cells. One such company, Senomyx, contracts with Campbell's Soup, Coca-Cola, Kraft Foods and Nestlé. Senomyx states that its flavor enhancers and taste modulators will allow companies to "improve the nutritional profile" of packaged foods and beverages by cutting back on sugar, salt and MSG without compromising flavor [source: Senomyx].

Until recently, scientists have accepted four basic tastes. You know them well -- doux, salé, aigre et amer. They are the building blocks of flavor and at the root of other tastes. Each primary taste triggers a particular gustatory receptor (although receptors can, and frequently do, respond to multiple tastes). The basic tastes went unchallenged for years, perhaps because of their familiarity -- name another taste that is as distinctive as one of the four.

In the early 1900s, however, a Japanese scientist sought to detect another taste -- that of the savory seaweed common in Japanese cooking. Kikunae Ikeda eventually isolated glutamic acid as a distinct fifth taste -- one with its very own gustatory receptor. Ikeda named this fifth taste umami, a Japanese word meaning delicious, savory taste. You can taste umami in meats and tomatoes.

Researchers continued to study umami throughout the 20th century. An important breakthrough came in 1985 when scientists trying to mimic the controversial, flavor-enhancing substance MSG failed to replicate the taste with any combination of the basic four.

But because Ikeda's study on taste was not translated into English until 2002 and because the taste of glutamic acid is subtle and less common in Western food, umami has only recently entered the taste canon. Now that the gate is open, however, it's unlikely that scientists will ever be so secure in the limits of primary taste. French researchers even identified a potential gustatory receptor for fat. Fat could actually be the sixth taste.

The primary tastes gave early humans clues about what food was good to eat and what was harmful. Sweet foods usually had calories. Salty foods had important vitamins and minerals. Sour foods could be healthy, like oranges, or spoiled, like rotten milk. Bitter tastes were often poisonous. The enhanced flavor of processed food could signify nutritional value that isn't actually there, but our preferences have remained. We still crave and respond to our ancestral favorites, even to our detriment.

So if there are at least five primary tastes, what's up with the tongue map? In the next section we'll learn about the biology-book mainstay and why it might be completely wrong.

Everything tastes better when you're hungry, right? Well, it actually might. In a study done by researchers at the University of Malawi, groups of students who had not eaten in 16 hours could perceive weaker sucrose and salt solutions than those who had eaten only an hour before. In order to discern taste, students who had just eaten needed a sucrose concentration 50 percent higher and a salt concentration double that of those who had not eaten. But our poison-detecting sense never rests: An empty or full stomach had no effect on the perception of bitterness [source: New York Times].­


Super-Tasting Science: Find Out If You're a "Supertaster"!

introduction
Have you ever noticed that some people are a lot pickier about the food they eat than other people are? They might be more selective because they are supertasters! To supertasters, the flavors of foods are much stronger than to average tasters. Whether or not someone is a supertaster comes down to the taste buds on his or her tongue, and you can actually investigate a person's supertaster status by looking at this. Are you a supertaster? Find out with this tongue-based activity!

Fond
Do you hate the taste of broccoli? Or think that grapefruit is extremely bitter? If so, you may be able to blame it on your taste buds! Taste buds, located on small bumps on the tongue called fungiform papillae, are each made up of about 50 to 150 taste receptor cells. On the surface of these cells are receptors that bind to small molecules related to flavor. Each receptor is best at sensing a single flavor: sweet, salty, bitter, sour, or umami. The sum total of these sensations is the "taste" of the food.

The number of taste buds varies from person to person. People who have relatively more taste buds are called supertasters. To supertasters, foods may have much stronger flavors, which often leads to supertasters having very strong likes and dislikes for different foods. Supertasters often report that foods like broccoli, cabbage, spinach, grapefruit and coffee taste very bitter. The opposite of supertasters are non-tasters. Non-tasters have very few taste buds and, to them, most food may seem bland and unexciting. The people in the middle are average tasters. Which kind of taster do you think you are? What about your friends and family?

Matériaux
&bull Paper-hole reinforcers (one for each volunteer)&mdashor clean wax paper, a standard hole puncher and scissors (instructions below)
&bull Water and soap
&bull At least five volunteers (such as friends and family)
&bull Blue food coloring
&bull One glass of water for each volunteer
&bull Magnifying glass
&bull A bright light or flashlight
&bull Scrap of paper and a pen or pencil

Préparation
&bull If you do not have paper-hole reinforcers, wash your hands with soap, take a clean piece of wax paper, and punch one hole in it for each volunteer. Cut out each hole so that you have at least five, small wax paper "rings."

Procédure
&bull Wash your hands thoroughly with soap.
&bull Have the first volunteer open his or her mouth. Place a drop of blue food coloring on the tip of his or her tongue. Do not let the tip of the food coloring tube touch the volunteer's tongue.
&bull Have the volunteer take a mouthful of water, swish it around in his or her mouth, and then spit it out.
&bull Ask the volunteer to make his or her tongue relatively dry by swallowing a couple of times. The remaining dye should stain all of the tongue blue except for the fungiform papillae, which will look like relatively large, lighter blue or pink bumps (in a sea of dark blue). These papillae are where the taste buds are.
&bull Put a wax paper ring (that you prepared) or a paper-hole reinforcer on the tip of the volunteer's tongue, in the area that has been dyed.
&bull Using a magnifying glass under bright light, count the number of papillae within the hole. How many papillae are within the hole? Write this number down along with the volunteer's name. Conseil: Don't count the really tiny bumps &ndash just count the larger ones.
&bull Your volunteer can now remove the paper ring or paper-hole reinforcer from his or her tongue.
&bull Repeat the entire procedure with at least four more volunteers. Before testing each volunteer, wash your hands thoroughly with soap, and use a new cup with fresh water for each person. If you want to try this on yourself, have someone else count your papillae, or count them in a mirror.
&taureau How many papillae did most people have? Did people have different amounts of papillae, with some having a lot more than others? Knowing that if a person has more than 30 papillae they are considered a supertaster, were there any supertasters in your volunteer group? If so, how many?
&taureau Supplémentaire: Repeat this activity with at least 25 more volunteers, for a total of at least 30 people. What percentage of people in this larger group turns out to be supertasters? What percentage are non-tasters, having fewer than 15 papillae? What percentage has between 15 and 30 papillae, and are average tasters?
&taureau Supplémentaire: Try this activity again but this time use an equal number of male and female volunteers, with at least 15 of each. Do males and females have the same likelihood of being a supertaster?
&taureau Supplémentaire: Look into how different foods, like spinach and chili peppers, taste to the different types of tasters. Based on this, can you make a taste-test to figure out who is a supertaster? Check how accurate your taste-test is by also counting the papillae for each person.
&taureau Supplémentaire: You can use a person's body mass index (BMI, formulas for which can be found online) and their results from this activity to try to figure out if there is a correlation between people's weight and the type of taster they are (supertaster, non-taster, or average taster). Do you find a correlation? Are supertasters more likely to be underweight, average, or above weight?


Observations et résultats
Did you find that people had different amounts of papillae, and that most people were not supertasters?

Typically when people do this activity if they have more than about 30 fungiform papillae they are considered a supertaster, if they have around 15 to 30 papillae they are an average taster, and if they have fewer than 15 papillae they are a non-taster. Although the percentages vary around the world and with different populations of people, around 25 to 30 percent of people are thought to be supertasters, 40 to 50 percent average tasters, and 25 to 30 percent non-tasters. (If you tested only five people, you may not have seen that around 1-2 people, or about 25 to 30 percent, were supertasters because of the small sample size. Additionally, if you only used genetically related family members this may have skewed the results as well since there is a genetic component to how many taste buds a person has.) Testing a person's sensitivity to a bitter chemical called 6-n-propylthiouracil (PROP) is a more definitive way to determine if he or she is a supertaster non-tasters can't taste PROP, but supertasters can and really don't like its bitter taste! Average tasters can taste it too, but its bitter taste is not strong enough to bother them.

Plus à explorer
Science of Supertasters from BBC Science
Sensing Fat from Beverly J. Tepper and Kathleen L. Keller at Le scientifique
What are Taste Buds? from KidsHealth
Do You Love the Taste of Food? Find Out if You're a Supertaster! from Science Buddies


Milk Taste Test

In this taste test, children mix flavors into milk and taste test each one, either blindfolded or with eyes closed. (Some children do not like blindfolds.) You can use almond milk or coconut milk if you have any children who are allergic to cow’s milk. You will also need three small cups per child and a spoon or popsicle stick for stirring. Powdered flavoring for milk can be purchased in chocolate, vanilla, and strawberry flavors.

Children will stir each flavor into each of their three cups of milk. Either blindfolded or with eyes closed, have them taste each and guess the flavor. To do this, just place each cup in their hand to drink, one at a time.

Need natural flavors and no sugar options? Here are some alternatives (Amazon affiliate links):

  • For vanilla milk, use a packet of Vanilla Stevia powder.
  • For chocolate milk, use unsweetened cocoa and add Stevia or NuStevia Cocoa Syrup.
  • For strawberry milk, blend fresh strawberries and milk together. It will probably not need sweetener.

Show/hide words to know

Chemoreceptor: a special cell of the sensory system that has receptors which respond to a chemical substance and initiate a reaction in the body.

Chemosensitive: the ability to detect changes in the chemical environment.

Épithélium: the layer of cells found lining the surface of most surfaces of the body. Epithelium is one of four types of tissues found in human body. The other tissues are connective, muscle, and nervous tissue. Suite

Papilla: a small structure that has a rounded shape. The papillae on the surface of the tongue give it its rough surface, and contain taste buds. Suite

Récepteur: une molécule à la surface d'une cellule qui répond à des molécules spécifiques et reçoit des signaux chimiques envoyés par d'autres cellules.

Taste bud: a structure within papilla on the tongue, and which contain chemoreceptors. Taste buds are responsible for a sense of taste. Suite

Think about the last delicious food that you devoured. Maybe it was a savory, cheesy pizza. Or maybe it was a sweet yet tart slice of apple pie. How did eating it make you feel? What did you like about it? Furthermore, how were you able to taste it? Is there any reason to taste food other than to provide a pleasurable experience?

We get a lot of enjoyment from tasting certain things, like a sweet pie, but why is taste an important sense? Image by Jonathunder.

Beyond the simple enjoyment we get out of eating a tasty meal, a sense of taste is actually crucial to our existence. For early humans, a sense of taste evolved because it helped in identifying whether something was safe to eat or potentially harmful. Before the time of grocery stores and fast food restaurants, getting enough energy to fuel our bodies wasn’t as easy. We needed to find and eat foods that were rich in energy. Taste helps us to do this – energy-rich foods often taste sweet, and produce an enjoyable sensation. On the other hand, poisonous or toxic foods tend to taste bitter, and produce an unpleasant sensation.

The sense of taste, also called gustation, allows us to perceive different flavors from the substances we eat and drink. Just like the other sensory systems, taste relies on the activation of special receptors on the tongue and mouth. A receptor is a structure that collects information from the environment and converts it into a nervous signal that can be understood by the brain. Different kinds of receptors, as part of each sensory system (vison, hearing, touch, smell, taste), allow us to sense things like heat, pain, light, and chemicals.

The tiny bumps on your tongue are papillae. Cliquez pour plus de détails.

Every food or drink that you put in your mouth has particular chemical components, and these chemicals are detected by special receptors called chemoreceptors. These chemoreceptors are contained within taste buds on the surface of the tongue. If you look at your tongue, you can see tiny bumps covering the surface, or the epithelium. There are thousands of these bumps, or papillae.

There are three different types of papillae based on their shape – fungiform, foliate, and circumvallate – each type located on a specific area of the tongue. Within each papillae, there are hundreds taste buds and within each taste bud, there are 50-100 chemoreceptor cells.


A spoonful of sugar or a bitter blocker?

Dr Hannah Newton, an historian of science with an interest in how previous generations coped with childhood illness, digs up some 17th century tips for making medicine taste better and finds evidence for common sense and compassion among the doctors of the day.

Practitioners tried to overcome problems of taste by using distraction. The French midwifery expert François Mauriceau suggested that infants suffering from painful teething should be given ‘a Silver Coral, furnish’d with small Bells, to divert the Child’.

Hannah Newton

Doctors and parents know from experience that it can be difficult persuading a child to take medicine. Averse to bitter tastes, young patients often refuse or spit out their medicines. Julie Mennella, a scientist at the Monell Chemical Senses Center in Pennsylvania, has warned that children’s non-compliance is a ‘public health priority’, and in some instances may impede recovery from illness, or even be life-threatening. Help may be at hand, however: scientists at the 241 st National Meeting of the American Chemical Society have launched a new compound that inhibits the tongue’s of perception of bitter tastes, nicknamed the ‘bitter blocker GIV3616’. This sophisticated substance may come to replace Mary Poppins’ method of adding a spoonful of sugar to disguise bitter tastes. Is this really necessary though? History offers some cheaper, though less high-tech alternatives. My research on children’s medicine in the seventeenth century reveals that physicians and parents at this time devised an assortment of imaginative strategies to make medicines ‘grateful & pleasing to the Sick Child, & such as…trouble not its Pallate’.

It is a common misconception that children’s preference for sweet over bitter flavours is a modern phenomenon, a consequence of the targeted marketing of sugary foods and drinks at the young. Recently, however, scientists have asserted that children’s predilections are ‘a reflection of their basic biology’, evolved for their survival. Specialised taste cells – the taste buds – appear in the fetus at 7 weeks gestation. Within hours of birth, infants reject bitter tastes and prefer sweet ones, according to Mennella. The reason is simple: bitterness, like pain, is nature’s warning, a sign of the potential harm that might ensue if the substance is ingested. Sweet foods, on the other hand, are usually safe, and they tend to be rich sources of energy for the growing child. Children’s tastes seem to have changed little over the centuries. The Sussex doctor John Pechey wrote in 1697, ‘sweet things which Children eat, and are delighted with…[they] eat greedily’, while a physician from Kent, Robert Pemell, noted in 1653 that children ‘will hardly take’ anything that is ‘so bitter’. These doctors attributed children’s penchants to the heightened sensitivity of the ‘teats’ of their tongues – the taste buds.

One popular seventeenth-century method for making medicines palatable was to substitute unpleasant ingredients with substances of a more agreeable flavour. When treating children for threadworms, Dr Pemell advised giving children ‘juyce of Lemons or Citrons’ in place of the bitter herb wormwood. Where the use of disagreeable ingredients was unavoidable, practitioners tried to disguise the taste by putting the medicine into the child’s normal food or drink. The Dutch physician Franciscus Sylvius declared, ‘Knowing that children are nice [fussy], and can scarce be prevailed with to take even the smallest . . . doses’ of bitter medicines, he suggested that ‘these may be given in their milk or drink, they may be [the] better beguiled scarce discerning them’. Medicines could be mixed with mashed apple, or in the case of babies, breast milk. In addition to disguising the noxious taste, practitioners suggested giving pleasant drinks after the child had taken the medicine, to counter any lingering bad taste. In the 1680s, Thomas Davies fed his child ‘a little beere posset drink…to take away the ill taste’ of a remedy containing castor oil and piony. This adaptation might raise eyebrows today, but weak beer was a standard drink for children in the seventeenth century.

Another way to make medicine tasty was to ‘give it sweetned with Sugar’. The historian Joan Thirsk has shown that although honey was the ‘traditional sweetener’, by the 1650s, sugar was becoming more fashionable, because it was regarded as a healthier food. In 1651, the physician Francis Glisson advised adding ‘some pleasant and agreable Liquor, or . . . candid Cherries’ to his medicine on the grounds that the child ‘delights . . . in such things’. Laypeople also sweetened children’s medicines. In 1660, Abigail Harley gave her young niece ‘a drink of maidenhaire & violet leaves & hyslop’ which she had ‘swetened . . . with syrop of violets & sugar candy’. As well as seeking to improve the taste, some parents sought to ameliorate the smell. Sarah Hughes’ recipe for ‘A purge for Children’, dated 1637, had to be tempered with ‘soe much of cinnamon water as will mend the smell’.

Practitioners tried to overcome problems of taste by using distraction. The French midwifery expert François Mauriceau suggested that infants suffering from painful teething should be given ‘a Silver Coral, furnish’d with small Bells, to divert the Child’. When it came to treating older children, parents and doctors used a mixture of reasoned argument and praise to persuade young patients to take their medicines. In 1733, the MP John Campbell wrote to his six-year-old son Pryce to commend him for ‘being so good in takeing what the Dr order’d you’. He added, ‘now you see it has done you so much good I hope you will never be unwilling to take what is thought necessary to make you well’. Parents in this period had high expectations of their children, believing them capable of understanding the necessity of taking an unpleasant treatment. Parents also applied emotional or moral pressure: the father of six-year-old Joseph Scholding from Suffolk told his son, ‘If you love me, take it’, to which, the boy responded, ‘to satisfy you, I will take it’. Occasionally, bribery was used. In 1726, John Yorke from London complained that his nephew James ‘is . . . so refractory [about] taking what is proper for him’, that ‘[it is] a hard taske to govern him’. Yorke had to ‘use all my perwasion’ to get the child ‘to take what the Dr order’d’ in particular, he ‘wou[l]d by no means submit to a glister [enema] to cool his body’. Eventually, through promising James a copy of Robinson Crusoe, the uncle managed to coax his nephew into taking the medicine.

While the actual medicines themselves may not have been very effective in the seventeenth century, the desire of doctors and laypeople to make children’s medicines pleasant is something that should be emulated – medicine in the past was not as barbaric as has often been portrayed. Without the sophisticated technology of the present day, practitioners in the seventeenth century used a combination of common sense and compassion when it came to treating children. Adding sugar may be harmful to children’s teeth, but it certainly seems to ‘please and comfort’ the sick child, as one seventeenth-century doctor put it. There may be some extra benefits to sweetening children’s medicines: certain recent investigations show that sugar acts as a form of pain relief in infants, and may even improve the efficacy of antibiotics. Finally, what emerges most strikingly from this discussion, is that human perceptions of taste do not seem to have undergone much change – our love and loathing for sweet and bitter tastes seem to be unaffected by the passage of time.

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Sensory Science: Testing Taste Thresholds

introduction
During the holidays we often find ourselves surrounded by a wide variety of taste sensations. Have you ever wondered how well we sense different tastes? People are generally able to discern five basic tastes: sweet, umami (also known as savory), salty, sour and bitter. Is it easier to detect some of these flavors compared with others? In this science activity, you (and maybe some friends or family) will find out by exploring your taste thresholds for sweetness, saltiness and sourness. Get ready to find out how low you can go!

Fond
Our sensory system for taste is remarkably sensitive. Not only can we detect substances at extremely low concentrations, we can also differentiate between molecular compounds that are closely related. For example, we can distinguish between different stereoisomers, which are molecules that are made of exactly the same components, but are mirror images of one another in their structure. The artificial sweetener aspartame is an example of this&mdashit tastes sweet to us, but its stereoisomer (its opposite) does not.

This amazing sensitivity is made possible by our taste buds. Taste buds, located on small bumps on the tongue called fungiform papillae, are each made up of about 50 to 150 taste receptor cells. On the surface of these cells are receptors that bind to small molecules related to flavor. Through sensory nerves, the receptors relay the taste sensation information to the brain. This process allows us to discern five basic tastes.

Matériaux
&bull Measuring spoons
&bull Water, preferably distilled
&bull 12 paper or plastic cups
&bull Permanent marker
&bull Kitchen scale or measuring spoons
&bull Granulated sugar or sucrose
&bull Table salt
&Vinaigre de taureau
&bull Spoons
&bull Cotton swabs
&bull Paper towels
&bull Piece of paper and pen or pencil (optional)
&bull Taste-test volunteers (optional)

Préparation
&bull Pour 6 tablespoons (tbsp.) of distilled water into a paper or plastic cup. Add 10 grams of sugar (or about 2 1/2teaspoons (tsp.)) and stir until the sugar is dissolved. This gives you a 10 percent sugar solution, approximately. Label the cup.
&bull Pour 2 tsp. of the 10 percent sugar solution into a new cup. Add 6 tbsp. of water to it and stir. This gives you a 1 percent sugar solution. Label the cup.
&bull Repeat this dilution process (diluting 2 tsp. of the previous solution in a new cup with 6 tbsp. of water) to make 0.1 percent and 0.01 percent sugar solutions. These are called serial dilutions. Be sure to label the two new cups. What do you think is the lowest concentration you'll be able to taste the sugar in?
&bull Repeat these steps (using clean utensils) to create salt solutions that have concentrations of 10 percent, 1 percent, 0.1 percent and 0.01 percent. Label the cups. For 10 grams of salt, you can use 1 3/4 tsp. of salt. What do you think is the lowest concentration you'll taste the salt in?
&bull Again repeat the steps (using clean utensils) to create vinegar solutions that have concentrations of 10 percent, 1 percent, 0.1 percent and 0.01 percent. Label the cups. Use 2 tsp. of vinegar initially. What is the lowest concentration you think you'll taste the sour vinegar in?

Procédure
&bull Rinse your mouth with plain water and wipe your tongue dry with a clean paper towel. Dip a clean cotton swab into the 10 percent sugar solution and smear it all around the surface of your tongue. Can you taste the sweetness?
&bull Repeat the previous step to test the 1 percent, 0.1 percent and 0.01 percent sugar solutions, rinsing your mouth and wiping your tongue before testing each solution. Which solution is the lowest concentration at which you can still taste the sweetness? This is your approximate taste threshold for sugar. You can write this down to remember later.
&bull Rinse your mouth with plain water and wipe your tongue dry with a clean paper towel. Dip a clean cotton swab into the 10 percent salt solution and smear it all around your tongue. Can you taste the saltiness?
&bull Repeat the previous step to test the 1 percent, 0.1 percent, and 0.01 percent salt solutions. Which solution is the lowest concentration at which you can still taste the saltiness? This is your approximate taste threshold for salt. You can write this down.
&bull Rinse your mouth with plain water and wipe your tongue dry with a clean paper towel. Dip a clean cotton swab into the 10 percent vinegar solution and smear it all around your tongue. Can you taste the sourness? Repeat this process to test the 1 percent, 0.1 percent and 0.01 percent vinegar solutions. Which solution is the lowest concentration at which you can still taste the sourness? This is your approximate taste threshold for vinegar. You can write this down.
&taureau Were your taste thresholds (the lowest concentration at which you could still taste the flavor) the same for all three tastes, or did you have lower thresholds for some of them? Did the solutions that were 10-fold more concentrated taste 10 times stronger?
&taureau Supplémentaire: Try repeating this activity using several volunteers. Compare your results. Do some people generally have lower thresholds than other people? Is there a variation in which taste has the lowest threshold for individuals in the group?
&taureau Supplémentaire: Recruit several volunteers in different age groups to take this threshold-of-taste test. Does taste threshold change predictably with age?
&taureau Supplémentaire: In this activity you used 10-fold serial dilutions to roughly establish your threshold of taste. Design a test to determine your threshold with higher precision. What exactly is your taste threshold for sugar, salt and vinegar?

Observations et résultats
Could you taste all of the 10 percent solutions, but none of the 0.01 percent solutions? Did the sugar solutions have the highest threshold, meaning you could only taste it in the more concentrated solutions, compared with the salt and vinegar solutions, which had lower thresholds?

For the sugar, salt and vinegar solutions, the 10 percent solutions should be detectable by nearly everyone who tries the test, whereas almost nobody should be able to detect the 0.01 percent solutions because the concentrations are too low. The basic tastes of sweet, salty and sour have different thresholds, or concentration levels, at which they can be detected. In other words, it is easier to detect some flavors at low concentrations compared with other flavors. Taste thresholds can vary from person to person. You may have seen that the sugar solutions were harder to taste at lower concentrations compared with the salt and vinegar solutions. In other words, the sugar solutions may have had a relatively high taste threshold compared with the salt and vinegar solutions. You may have also seen that the vinegar solutions had a lower threshold compared with the salt solutions (meaning the vinegar was easier to taste at lower concentrations), but this difference can be minor and may require testing by many individuals to see a clear trend.

Plus à explorer
Physiology of Taste, from R. Bowen, Colorado State University
Taste (Gustation), from Tim Jacob, Cardiff University, Wales
Gustatory and Olfactory Senses, from Michael D. Mann
Measuring Your Taste Threshold, from Science Buddies

Cette activité vous est proposée en partenariat avec Science Buddies


Voir la vidéo: UN GOÛT AMER (Décembre 2022).