ходим для появления потомства, которое поддержит существование нашего вида в отдаленном будущем. Химические чувства важны для питания и размножения большинства животных, от муравьев до собак. Нетрудно догадаться, как необходимо собаке обоняние, когда она ищет пищу или партнера для размножения; однако роль вкуса в этих процессах не столь очевидна. Одна из причин в том, что обоняние — чувство «дальнего действия», работающее на расстоянии; то же можно сказать о зрении и слухе. В отличие от них, восприятие вкуса, по крайней мере у сухопутных животных, требует непосредственного контакта с пищей или партнером. Многим беспозвоночным животным, например муравьям, восприятие вкуса необходимо и для питания, и для размножения[152]. Однако роль вкусовых ощущений в размножении млекопитающих остается невыясненной, хотя облизывание рта и гениталий партнера характерно для многих видов. Необходимость восприятия вкуса при употреблении пищи более очевидна. Говоря о чувстве вкуса у человека (и млекопитающих), я сосредоточусь на его связи с питанием и на его двойной функции.
В том, что касается нашего питания, вкус выполняет две главные функции: помогает нам распознать еду и оценить ее аппетитность, то есть привлекательность и съедобность, а также запускает пищеварительные и метаболические процессы, чтобы обеспечить наиболее эффективное усвоение и использование питательных веществ. Первая функция связана с осознаваемыми ощущениями, и поэтому мы с ней хорошо знакомы, вторая же выполняется на бессознательном уровне. Почему функция запуска метаболизма так важна? Обратимся к аналогии. Представьте, во что превратились бы авиаперевозки, если бы каждая посадка самолета происходила неожиданно. Движение самолетов в небе и на взлетно-посадочных полосах стало бы непредсказуемым и опасным. Требовалось бы немало времени, чтобы направить самолет к свободному рукаву и найти персонал, необходимый для высадки пассажиров и подготовки оборудования. Более того, процесс разгрузки багажа и его сортировки — что остается на месте, что летит дальше — стал бы беспорядочным и долгим. А ведь перед следующим рейсом нужно еще наполнить топливные баки, сделать уборку в салоне, загрузить еду… Сегодня авиаперевозки осуществляются благодаря тому, что каждый аэропорт заранее знает обо всех потребностях и держит наготове оборудование, персонал, топливо и еду. Что же произойдет, если наш организм не будет готов к поступлению питательных веществ? Об этом хорошо написал Стив Вудс: «Акт приема пищи, необходимый для поступления энергии, с точки зрения гомеостаза представляет собой чрезвычайно разрушительное событие»[153].
Концепцию гомеостаза впервые сформулировал физиолог Клод Бернар (1813–1878), который писал: «Постоянство внутренней среды — залог свободной и независимой жизни»[154]. Эта мысль была развита Уолтером Кенноном, который в 1932 году ввел сам термин «гомеостаз» в своей книге «Мудрость тела»[155]. Кеннон сформулировал принципы работы целостной системы, которая стремится сохранить относительно постоянную внутреннюю среду. Среди прочего он высказал идею, что наши регулятивные системы состоят из множества компонентов, которые должны работать сообща, чтобы повышать или понижать концентрацию важных питательных веществ и метаболических факторов в крови до нужного уровня. Неизменная внутренняя среда обусловливает нашу способность мигрировать, бегать, охотиться, работать или спать независимо от того, едим ли мы, перевариваем пищу или голодаем[156]. Вкусовые ощущения — важная сигнальная цепь, сообщающая этим скоординированным системам гомеостаза о том, что попадает в организм, подобно тому, как диспетчер аэропорта докладывает об обстановке пилотам. Благодаря чувству вкуса организм узнает, что в желудочно-кишечный тракт попадают (и будут всасываться через него) макро- и микронутриенты, вода — а также токсины и яды, нарушающие метаболизм[157]. Подготовительными реакциями на эти вещества могут быть перемешивание содержимого желудка и ритмичные сокращения кишечника, выделение секреторных жидкостей, таких как слюна во рту и желудочный сок в желудке, активизация желез внутренней секреции, например выброс инсулина в кровь, и молекулярные реакции, в том числе повышение концентрации белков, которые переносят питательные вещества из кишечника в кровь. Без такой подготовки к приему питательных веществ организм будет похож на аэропорт, неготовый к приему самолетов: ничего не будет работать так, как надо. Еще Иван Петрович Павлов отмечал, что куски мяса, помещенные непосредственно в желудок собаки, не запускают процесс пищеварения. Но если одновременно с этим язык собаки посыпать порошком из высушенного мяса, то куски, помещенные в желудок, переварятся полностью[158]. Исследование Павлова, которому он посвятил всю жизнь и за которое был удостоен Нобелевской премии, можно коротко сформулировать так: для здорового пищеварения необходимо, чтобы поступающая в организм пища не была неожиданной и чтобы организм успел должным образом подготовиться.
Как же воспринимаются на вкус питательные вещества и токсины? Обычно вкусовые ощущения возникают тогда, когда пища попадает в рот и воздействует на клетки вкусовых рецепторов. Они расположены в микроскопических, похожих на бутоны выступах, которые называются вкусовыми сосочками, — на языке, мягком нёбе (задняя часть нёба) и в глотке (задняя часть горла). Под действием химических веществ, попадающих в рот, эти электрически активные клетки с помощью специализированных белков (рецепторов) вырабатывают электрический ток. Вкусовых рецепторов и вкусовых сосочков нет под языком, на губах, на внутренней стороне щек и на твердом нёбе (передняя часть нёба). Однако вкусовые рецепторы присутствуют во всем пищеварительном тракте и во всех основных органах, участвующих в метаболизме и контролирующих уровень питательных веществ в крови[159]. Некоторые исследователи считают, что передняя и задняя части ротовой полости выполняют разные функции: кончик языка нужен для того, чтобы пробовать и идентифицировать пищу, которую мы берем в рот, тогда как корень языка, мягкое нёбо и глотка помогают определить, стоит ли нам глотать эту пищу или лучше ее выплюнуть. Рецепторы в глубине ротовой полости помогают принять решение — глотать или нет. Такие решения чрезвычайно важны, поскольку для жизни нам нужны питательные вещества (глотать), однако содержащиеся в пище яды могут нас ослабить или даже убить (не глотать). Примечательно и то, что рецепторы глотки стимулируются только после глотания (вот почему правы дегустаторы пива, утверждающие, что вкус напитка можно в полной мере оценить, только сделав глоток)[160]. Но как же тогда рецепторы в глотке помогают нам решить, глотать пищу или нет? Во-первых, эти решения принимаются во время еды непрерывно, а не однократно, «раз и навсегда». Во-вторых, вкусовые ощущения в глотке — последняя проверка на безопасность того, что должно попасть в организм после глотания: на тот случай, если нам все же необходимо прервать процесс, задержав пищу в желудке и отрыгнув ее. Именно поэтому раздражение задней части горла может вызвать тошноту и рвоту. В целом сенсорная система восприятия вкуса в ротовой полости сообщается с мозгом и органами обмена веществ как с помощью нервов, так и посредством выделения гормонов в кровь[161].
Осознаваемый вкус можно рассматривать как квалиа — единичный чувственный опыт, который возникает, например, если лизнуть соль. Но в действительности те вкусы, которые мы ощущаем, состоят из нескольких компонентов. Вкус можно разложить на такие сенсорные составляющие, как качество (сладкий, кислый, соленый, умами, горький и, возможно, еще несколько других, например вкус воды, солодовый и минеральный), интенсивность (от слабого до сильного), место восприятия (горечь на кончике языка или горечь на корне языка) и временная динамика (быстро исчезает или оставляет долгое послевкусие). Эти характеристики вкуса обычно объединяются в мозге с другими свойствами пищи, определяемыми с помощью других рецепторов во рту, а также обоняния. Все это формирует вкусоароматический букет пищи, который помогает нам распознать ее, оценить ее съедобность и установить ассоциации с тем, как мы почувствуем себя после еды, чтобы в следующий раз узнавать эти продукты и вспоминать, доставили ли они нам удовольствие или вызвали плохое самочувствие.
Поскольку система восприятия вкуса связана с мозгом и органами обмена веществ, такими как поджелудочная железа и печень, мы способны оценить попадающую в рот пищу как полезную (то есть кажущуюся вкусной) или вредную (вызывающую отвращение или тошноту). Высококалорийные и богатые питательными веществами продукты полезны, и мы употребляем их в пищу, а те, что содержат токсины и яды, вредны, и мы их отвергаем. На уровне сознания пища может быть отнесена к полезной на основании ее вкусовых качеств, особенно если она сладкая, кислая или соленая, и тогда система восприятия вкуса активизирует мозговые центры вознаграждения, сообщая, что в организм поступают полезные вещества. Токсины будут иметь горький вкус, который мы также осознанно воспринимаем. При сильной стимуляции система восприятия горького вкуса активизирует мозговые центры наказания, хотя слабая горечь обычно не вызывает у нас неприятия. Положительные рефлексы лизания и глотания в ответ на вознаграждаемые стимулы, а также рефлексы отторжения (слюнотечение, позывы к рвоте, встряхивание головой и дрожь отвращения) в ответ на наказуемые стимулы представляют собой автоматические рефлекторные реакции. Ими управляют не зависящие от сознания сенсомоторные рефлекторные дуги в стволе мозга. Так же бессознательно, по команде из спинного мозга, мы отдергиваем руку от горячей плиты.