東京大學發明電顎刺激GJS技術 更好地改變味覺 控制味道

　　2018年08月28日，電流舌刺激(GTS)是一種通過電刺激來改變和誘導味覺的技術。根據先前的研究，負電流刺激能引起兩種類型的影響：第一種是味覺抑制，刺激期間由電解材料誘導的味道將變弱;第二種是味道增強，在刺激結束后不久將能令味道更強。這種效果更有可能影響模仿味道的能力，并最終實現自由控制味道的強度。一系列的行業已經考慮了味覺仿真技術，比如說虛擬現實。

　　然而，傳統的GTS存在移動的問題。例如，味道增強的持續時間太短，而且需要在口中附著電極。另外，傳統的GTS不能在喉嚨誘導味道，只能支持口腔。東京大學與大阪大學研究團隊的研究與相關演示介紹了解決相關問題的方法。他們的技術能夠實現自動改變味道，并且效果可以持續很長一段時間。

　　1. 介紹

　　電流舌刺激(GTS)這種技術主要是通過向舌頭施加電流來誘導，抑制和增強味覺。電刺激通常用于醫學和研究目的的味覺測試。由于GTS可以誘導和增強味道，以前的研究曾使用這種技術來模擬味道。Nakamura等人提出過一種方法，通過特殊的刺激裝置來控制咸味的感知強度。關于GTS中抑制和增強的能力，Aoyama等人證明了GTS能夠抑制五種基本味道，并暗示GTS同時能增強這五種基本味道。

　　GTS可以模仿味覺，從而控制味道。相應地，它存在一系列的潛在應用。我們應該考慮它可能對食欲有用。具體而言，減少鹽的攝入對人體健康非常重要，因為過量攝入會導致像高血壓這樣的疾病。為了解決相關問題，我們需要通過改變飲食習慣來抑制鹽分的攝入。但是，無味的無鹽飲食不能提供足夠的美食滿足感，這對于維持減少鹽分攝入量的飲食習慣構成了障礙。所以，我們可以選擇通過電刺激增強，抑制和誘導味道的方法。

　　這種方法面臨兩個問題：其中之一是電極需要連接在嘴里。在將GTS作為飲食支持界面方面，電極不應該附著在口中，因為這會擾亂進食;另一個問題是它們無法在喉嚨處誘導味道�？谇缓秃韲抵械奈都毎�能夠檢測攝入的食物，從而允許人們在喉嚨感知味道。

　　因此，我們可以合理地認為喉嚨的味道是進食體驗的關鍵感覺之一。

　　2. 連續方波電流刺激和GTS

　　根據先前的研究，電刺激引起的味覺抑制機制可以描述如下：由味覺感受器檢測到的離子化物質將因電刺激而從舌頭表面移開，舌頭上的離子減少能夠抑制味道。但是，目前仍不完全清楚味道增強的機制。然而，這似乎與電泳有關。味道增強面臨著嚴重問題。增強效果的持續時間太短(約2秒)。到目前為止，仍然沒有一種方法可以持續提高味覺。為解決這些問題，研究團隊建議使用連續方波電流刺激。

　　他們之前的研究表明，這種刺激方案能夠引起了味道增強。因此，他們能在長時間內實現味道增強。在以前的研究中，他們將鉛作為負極附著在吸管上來施加刺激。他們同時使用凝膠電極來將正極附著在頸部的前面或后面。由于這引發了電泳，可以假設負極不需要附著在口中。當正電極附著在口中并誘導強烈的電流味覺時，能夠實現正極刺激。相反，負極附著在口中的負極刺激不會引起電流味覺。這種現象表明，味覺神經對電流方向具有選擇性。

　　如上所述，研究團隊的推斷如下：如果舌頭的電位低于食物或溶液的電位，則引起味道抑制和味道增強。根據這個假設，他們在下巴安裝了一個負電極。結果是，他們證實了其有效性類似于使用吸管的方法。這一事實表明，電流刺激了遠離電極的感覺神經或器官。因此，為了刺激味覺感覺神經和器官，在下巴的下部附著額外的電極。之前的研究表明，電極排列會在喉嚨誘導味覺。因此，他們發明了一種名為電顎刺激(GJS)的新方法：將電極附著在下巴上方，下巴下方和頸部背面。這項研究的目標是證明GJS能夠控制味道，并改變飲食體驗。

　　3. 演示

　　出于安全考慮，演示根據日本大阪大學當地倫理研究委員會批準的安全標準進行了調整。因此，研究人員需要請求被試的同意。被試將使用自己的嘴巴來品嘗不同口味的水，如咸，甜，酸和苦。然后，他們可以選擇體驗四種刺激模式：無刺激，對下巴的電刺激，對下巴下部的電刺激，以及GJS。

　　關于刺激頻率，論文作者建議被試嘗試20Hz和1Hz刺激。20Hz的連續方波電流刺激僅僅引起了味道增強。相反，1Hz的連續方波電流刺激以交替的方式實現了味道抑制和味道增強。當然，被試可以自愿地調節刺激的強度，頻率，電極的類型和位置，以及刺激模式。