想想任何一项任务,很可能都有人在为它开发新的移动电子设备。如今的技术可以支付你的咖啡费、追踪你的紫外线照射情况,甚至还能驾驶你的汽车,但它也能模拟风味吗?怀着这个问题,新加坡国立大学 Nimesha Ranasinghe 领导的科学家们正在开发一种设备,它可以在不使用任何化学物质或实际食物的情况下,通过电刺激舌头产生酸、苦、咸和甜的味道。“舌载数字味觉接口”使用一个双探针系统,向舌头发送电信号和热信号以产生味觉。通过改变电流大小^A(20 – 200 mA)、电脉冲频率^B(50-1000 Hz)和温度(20 – 35 °C [68 – 95°F]),该接口可以改变佩戴者体验到的风味特征和强度。例如,增加电流的大小会增强酸、苦和咸的感觉^1。

图 1:舌部接口示意图^1

图 2:应用于舌头的接口^1
要理解这个系统是如何工作的,你必须先了解味蕾的解剖结构(图 3)。

图 3:味蕾图^2。
当食物进入口腔时,它会被咀嚼分解并与唾液混合,唾液可以溶解盐和糖等小分子。这些小分子进入味孔并与味觉感受细胞发生反应。这些味觉感受细胞会激活连接的神经,这些神经将电信号传输到大脑,从而传递味觉感觉。换句话说,分子信号被转换成电信号。直接用电刺激味觉感受器绕过了使用分子启动信号的需要,并直接触发连接神经细胞的信号,从而产生味觉。这得到了研究的支持,研究表明单独对舌头进行电刺激可以产生酸、苦和咸的感觉^2。除了电极,还包括一个温度探头,因为温度的变化可以触发味觉感觉。例如,一项先前研究发现,温暖舌尖会引发甜味,而冷却则会引起咸味/酸味^3。这些科学家认为,味觉的这种特性可能是味蕾硬连线的一部分,因为已经发现了相反的情况。口腔中的温度特异性神经细胞已被证明会响应苦味和酸味物质。因此,如果温度感受器可以响应味觉,那么味觉感受器也可能对温度做出反应。虽然这项技术仍处于起步阶段,但它有潜力增强整体的美食体验。电影、电子游戏和电视节目可以配备风味模拟器,将你的味觉沉浸在它们的世界中。或者,厨师们可能能够远程与在家中的顾客分享他们菜肴的风味。无论其最终用途如何,Nimesha Ranasinghe 及其团队的工作都挑战了我们对风味体验方式的期望,并鼓励其他人突破新技术与食物互动方式的界限。了解更多关于数字味觉接口的信息http://www.nimesha.info/digitaltaste.html#dti引用的参考文献
Ranasinghe, N. et al. 2012. 舌载接口,用于数字驱动味觉。
2012 16^th 可穿戴计算国际会议 (ISWC)
: 80-87
Chandrashekar, J. et al. 2006. 哺乳动物味觉的受体和细胞。Nature 444 (7117): 288-294
Plattig, K. and Innitzer, J. 1976. 通过电刺激人类单个舌乳头引发的味觉品质。Pflugers Archive European Journal of Physiology 361(2):115–120
Cruz, A. and Green, B. 2000. 味觉的热刺激。Nature 403 (6772): 889-892。
脚注
^A 改变电流大小:电流是电荷流过表面的度量,以安培为单位。便携式助听器的功率约为 0.7 微安,这比味觉电极的上限高 3.5 倍。
^B 电脉冲的频率:电脉冲的频率以赫兹为单位,定义为每秒周期数。美国插座上的交流电的运行频率为 60 赫兹。
Vince C Reyes 在加州大学洛杉矶分校获得了土木工程博士学位。Vince 热爱探索各种美食的美味。 阅读更多 Vince Reyes 的文章

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