第十五講：The Chemical Senses

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***新鮮 ***新鮮
-*近幾年來市場很大（以億為單來算）+*近幾年來市場很大（以億為單位來算）
**Perfume（香水） **Perfume（香水）
**Deodorant（去味劑） **Deodorant（去味劑）
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== 味覺通道 == == 味覺通道 ==
-*到大腦《Figure15.17》+*到大腦
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===神經登錄=== ===神經登錄===
-*distributed coding《Figure15.18》+*distributed coding
-*Specificity coding《Figure15.19》+*參照第367頁 figure 15.5
-*Chorda tympani nerve 《Figure15.20》+*Specificity coding
 +*參照第368頁 figure 15.6
 +*Chorda tympani nerve
 +*參照第368頁 figure 15.7
=== 在brainstem === === 在brainstem ===
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**舌上放amiloride（一種利尿劑，放在舌上可以阻斷鹹味） **舌上放amiloride（一種利尿劑，放在舌上可以阻斷鹹味）
**再在舌上放置不同物質來觀察神經活動 **再在舌上放置不同物質來觀察神經活動
-**結果如下頁《Figure15.21》+**結果如下頁
 +*參照第369頁 figure 15.8
=== 味道flavor === === 味道flavor ===
 +請一位來品嚐
 +*參照第381頁 figure 15.23
*味道﹣嗅覺＝ *味道﹣嗅覺＝
-**《Figure15.23》+**參照第382頁 figure 15.24
==== Orbitofrontal cortex ==== ==== Orbitofrontal cortex ====
-*整合各種感覺的地方《Figure15.24》+*整合各種感覺的地方
-*神經與行為反應《Figure15.25》+ 
 +*神經與行為反應
====Flavor pathway==== ====Flavor pathway====
 +*參照第382頁 figure 15.25
====認知對flavor的影響==== ====認知對flavor的影響====
 +*參照第383頁 figure 15.26
====Sensory-specific satiety==== ====Sensory-specific satiety====
 +*參照第384頁 figure 15.27
*satiation 香蕉與香草不同 *satiation 香蕉與香草不同
==嗅到發展== ==嗅到發展==
*3-8 小時的新生兒 *3-8 小時的新生兒
 +*參照第385頁 figure 15.28
===Flavor與胎教=== ===Flavor與胎教===
*對紅蘿蔔的喜好 *對紅蘿蔔的喜好
 +*參照第385頁 table 15.4
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目錄

[編輯] 化學感覺

  • Chemical senses
    • 刺激對象是化學分子
      • 水溶性—味覺
      • 脂溶性—嗅覺
  • 與「食」「色」相關

[編輯] 動物的嗅覺

  • 重要感覺 macrosmatic
    • mark territory（領域標示）
    • cue for orientation（方位導引）
    • guide for food source（食物來源搜尋）
    • sexual reproduction（生殖）
    • 多種動物嗅覺器官在前進方向之最前端

[編輯] Olfaction 對於人類

  • 一種不易描述的感覺
    • 聞起來「像」什麼來形容
  • 但深入影響生活
    • 賣二手車的人，會在車箱內噴塑膠氣味
      • 聞起來「像」新車
      • 或在塑膠椅上噴皮革氣味
    • 賣房子，先煮咖啡（或是茶）
      • 聞起來「像」個家
  • olfaction as gatekeepers（守門員）
    • 避免危害健康的物品
      • 有毒
      • 腐敗
    • 選取有益的
      • 有營養
      • 新鮮
  • 近幾年來市場很大（以億為單位來算）
    • Perfume（香水）
    • Deodorant（去味劑）
    • aroma therapy（香療法）
  • 其實人類能力也很強
    • 主要差異可能來自receptors數目的差異
      • 人約千萬
      • 狗約十億
  • Wallace(1977)
    • 聞帶過的塑膠手套辨性別 ♂ 80% ♀更高
  • Russell(1976)

Image:Chemical Senses 1.png

    • 聞穿過的T-shirt
    • 辨自己、其他男子、其他女子
  • Wells and Hepper (2000)
    • 聞狗用過的毛毯辨自己的狗
  • Doty et al.(1982)

Image:Chemical Senses2.jpg

    • 吐氣辨男女
      • 女性辨識較佳
      • 男生吐氣比較難聞

[編輯] pheromones

  • 各種動物均分泌
    • 尤其是雌性
      • for sexual reproduction
      • 蛾（cabbage moth）可傳遞好幾哩以上
    • 「情人眼裡出西施」
      • McClintock (1971)
      • menstrual synchrony（月經同步）
  • 來自何處
  • 有氣味嗎？

Image:Chemical Senses3.png

[編輯] Sexual chemosensory

  • Zhou and Chen (2008)
    • 提供腋下分泌物：男性（看二種影片）
    • 受試者：女性 依變項： fMRI

Image:Chemical Senses4.png

[編輯] Stimulus for smell

  • volatile易揮發
    • Weber的可怕實驗
      • 倒立點香水至鼻子中—聞不到
      • 可能是弄傷了receptors
  • Odorant（氣味分子）
    • fat-soluble（脂溶性）

[編輯] 如何量嗅覺

  • olfactometer
  • Odor detection thresholds
  • 參照第372頁 figure 15.10

compound threshold Methanol 甲醇 141,000 Acetone 丙酮 15,000 Formaldehyde 甲醛 870 Menthol 薄荷醇 40 T-butyl mercaptan 硫醇 0.3

[編輯] odor detection

  • Olfactometer（嗅覺儀）


[編輯] Olfactory quality

    • 嗅覺在嗅化學嗎？

Image:Chemical Senses6.jpg

[編輯] 嗅覺神經

  • olfactory mucosa


[編輯] How to smell

  • OSN之cilia
    • 約有1,000種不同的protein（蛋白質）
    • 均七次穿越membranes（類似photopigment）
    • 活動機轉相似
    • 大部分結構相同
  • specific anosmia（特定嗅覺喪失）
  • cilia 之membrane（膜）

Image:Chemical Senses8.png

  • protein

Image:Chemical Senses9.png

  • Olfactory binding protein
  • odorant molecules
  • cilia -> 打開ion channel
  • OSN
  • olfactory bulb（嗅球）

[編輯] 嗅覺神經

  • olfactory receptor neuron
  • 參照第375頁 figure 15.13
  • Glomerulu
  • 參照第376頁 figure 15.14

[編輯] 嗅覺接受器與氣味

  • 參照第376頁 figure 15.15

[編輯] 嗅球

  • 參照第377頁 figure 15.16
  • Optical imaging
  • 羧酸
  • 脂肪醇
  • 2-DG

[編輯] chemotopic map

  • 參照第378頁 figure 15.17
  • odor map
  • odotopic map

[編輯] 高階嗅覺處理

  • in brain
  • 參照第378頁 figure 15.18
  • 示意圖
  • 參照第378頁 figure 15.18

[編輯] 實際

  • 日常嗅覺情境
  • 參照第374頁 figure 15.12
  • Piriform cortex 梨狀皮質 （分散編碼）
  • 參照第379頁 figure 15.19

[編輯] Piriform cortex

  • optical imaging
  • 參照第379頁 figure 15.20

[編輯] Odor represent in cortex

  • 參照第379頁 figure 15.21
  • 參照第380頁 figure 15.22

[編輯] 經驗（認知）影響

  • 同一氣味給不同命名

[編輯] Sense of Taste

  • Taste 味覺
    • 酸、鹹、甜、苦、（鮮）
  • Flavor 風味
    • 味覺+口感（食物質感、軟硬、溫度....）
  • 味道
    • 再加嗅覺

[編輯] chewing and taste（咀嚼與味覺）

  • 日常飲食時的感受

Image:Chemical Senses10.jpg

[編輯] Stimulus for Taste

  • soluble 可溶於水
  • 平常唾液（saliva）幫助溶解
    • 一天分泌約740cm3
    • 包含citric acid（檸檬酸）
      • 將澱粉分解

[編輯] 味覺分類

  • Aristotle
    • Sweet（甜）, sour（酸）, salty（鹹）, bitter, pungent（辣）, harsh（刺的）, astringent（澀味的）
  • Henning
    • sweet, sour, salty, bitter
  • Ikeda (1908)
    • umami (Japanese　旨味）鮮味

[編輯] Umami

  • 新研究
    • Sabstances物質 (Lindemann, 2000)
    • cortical response大腦反應 (Rolls, 2000)
    • Receptors接受器 (Chaudhari, Landin and Roper, 2000)
  • Primary taste??
    • Erickson (1980) 的approach（研究方向）
      • Primary（原始味覺） 可以不受其他混合的影響
      • 即可從multicomponents（複雜分子）中找到
      • complex tastes are not analyzed into primay components （複雜的味道不能分析到原始味覺單位）(Erickson, 1982)

[編輯] Taste qualities

  • 由basic taste qualities
  • 參照第365頁 figure 15.1
  • Tongue
  • 參照第366頁 figure 15.2
  • 參照第367頁 figure 15.3

[編輯] Tongue

[編輯] Taste receptors

  • papillae 外形及分佈（補充）
    • filiform 絲狀體（整個舌，形如絲）
    • fungiform 蕈狀體（舌尖與側，形如菇）
    • foliate 葉狀體（側邊，皺折）
    • cirvumvallate城廓狀體 （舌根，扁圓）

Image:Chemical Senses11.jpg

  • Papillae
  • Taste buds味蕾
  • Taste cell味覺細胞
    • Microvilli 微絨毛
  • supporting cell支持細胞, connective tissue結締組織, sensory nerve fibers感覺神經纖維
  • taste buds 味蕾

Image:Chemical Senses12.jpg

[編輯] Genetics of taste

  • PTC (phenylthiocarbamide) – bitter
  • nontaster (taste-blind to PTC)
  • PROP (6-n-propylthiouracil)
  • 25% taste-blind to PTC/PROP
  • 外觀

[編輯] 味覺通道

  • 到大腦
  • 參照第367頁 figure 15.4

[編輯] 神經登錄

  • distributed coding
  • 參照第367頁 figure 15.5
  • Specificity coding
  • 參照第368頁 figure 15.6
  • Chorda tympani nerve
  • 參照第368頁 figure 15.7

[編輯] 在brainstem

  • Scott & Giza (1990)
    • 在NST (nucleus of the solitary tract) 測兩個細胞的反應
    • 舌上放amiloride（一種利尿劑，放在舌上可以阻斷鹹味）
    • 再在舌上放置不同物質來觀察神經活動
    • 結果如下頁
  • 參照第369頁 figure 15.8

[編輯] 味道flavor

請一位來品嚐

  • 參照第381頁 figure 15.23
  • 味道﹣嗅覺＝
    • 參照第382頁 figure 15.24

[編輯] Orbitofrontal cortex

  • 整合各種感覺的地方
  • 神經與行為反應

[編輯] Flavor pathway

  • 參照第382頁 figure 15.25

[編輯] 認知對flavor的影響

  • 參照第383頁 figure 15.26

[編輯] Sensory-specific satiety

  • 參照第384頁 figure 15.27
  • satiation 香蕉與香草不同

[編輯] 嗅到發展

  • 3-8 小時的新生兒
  • 參照第385頁 figure 15.28

[編輯] Flavor與胎教

  • 對紅蘿蔔的喜好
  • 參照第385頁 table 15.4


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