Feasibility of modulating taste perception using subthreshold electrical stimulation
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मैन्डिबुलर मार्जिन (mandibular margin) पर लागू सबथ्रेशोल्ड व्हाइट-नॉइज़ इलेक्ट्रिकल स्टिमुलेशन स्वस्थ वयस्कों में नमकीन स्वाद के बोध को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है, जो संभवतः स्टोकेस्टिक रेजोनेंस (stochastic resonance) के माध्यम से होता है, लेकिन यह मिठास के बोध पर समान प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है।
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स्वाद केवल आनंद का एक स्रोत नहीं है; यह एक महत्वपूर्ण जैविक मार्गदर्शक है जो मनुष्यों को जीवित रहने के लिए आवश्यक पोषक तत्वों को चुनने और हानिकारक पदार्थों से बचने में मदद करता है। जब उम्र बढ़ने, बीमारी या दवा के कारण यह इंद्रिय मंद हो जाती है, तो जीवन की गुणवत्ता तेजी से गिर सकती है, और एक स्वस्थ आहार बनाए रखने की क्षमता कठिन हो जाती है। दशकों से, वैज्ञानिक भोजन को बदले बिना मानवीय इंद्रियों को बढ़ाने के तरीकों की खोज कर रहे हैं। एक आशाजनक मार्ग में 'स्टोकेस्टिक रेजोनेंस' (stochastic resonance) नामक एक घटना शामिल है। सरल शब्दों में, यह अवधारणा बताती है कि किसी प्रणाली में पृष्ठभूमि के शोर (background noise) की एक बहुत छोटी, हानिरहित मात्रा जोड़ने से वास्तव में उस कमजोर संकेत को पहचानने में मदद मिल सकती है जो अन्यथा अनदेखा रह जाता। इसे एक शांत कमरे में एक धीमी फुसफुसाहट सुनने की कोशिश करने जैसा समझें; कभी-कभी, स्थिर पृष्ठभूमि शोर का एक बहुत कम स्तर उस फुसफुसाहट को अधिक स्पष्ट बना सकता है, जबकि पूर्ण शांति में वह खो सकती है। शोधकर्ताओं ने पहले ही स्पर्श, संतुलन और दृष्टि में इस प्रभाव को सुधारते हुए देखा है, लेकिन यह अज्ञात था कि क्या यह तकनीक स्वाद की इंद्रिय के लिए भी काम कर सकती है।
ओसाका विश्वविद्यालय और रित्सुमेइकन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक दल ने विशेष रूप से नमकीनपन और मिठास के लिए इस विचार का परीक्षण करने का निर्णय लिया। उन्होंने युवा, स्वस्थ वयस्कों को चुना और उन्हें नमक और चीनी के बहुत कम सांद्रता वाले घोल चखने के लिए कहा। चखना शुरू करने से पहले, शोधकर्ताओं ने विद्युत धारा का सटीक स्तर निर्धारित किया जिसे प्रत्येक व्यक्ति अपनी त्वचा पर मुश्किल से महसूस कर सकता था। इसके बाद, उन्होंने निचले जबड़े की रेखा पर, कान के ठीक नीचे, त्वचा पर एक सबथ्रेशोल्ड (subthreshold) विद्युत उत्तेजना—एक कमजोर, यादृच्छिक विद्युत शोर—लगाया। इस स्थान को इसलिए चुना गया क्योंकि यह एक प्रमुख तंत्रिका के पास स्थित है जो जीभ से जुड़ती है। उत्तेजना को इतना कमजोर रखा गया था कि प्रतिभागी इसे बिल्कुल भी महसूस नहीं कर सकते थे, फिर भी यह इतना पर्याप्त था कि त्वचा के नीचे की तंत्रिकाओं को संभावित रूप से प्रभावित कर सके। लक्ष्य यह देखना था कि क्या यह अदृश्य विद्युत गुनगुनाहट प्रतिभागियों की नमक या चीनी के स्वाद के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ा सकती है।
परिणामों ने दोनों स्वादों के बीच एक स्पष्ट अंतर प्रकट किया। जब विशिष्ट तीव्रता पर, यानी व्यक्ति द्वारा महसूस की जा सकने वाली अधिकतम धारा के लगभग अस्सी प्रतिशत पर, विद्युत शोर लगाया गया, तो प्रतिभागी नमक के प्रति काफी अधिक संवेदनशील हो गए। इन परीक्षणों में, वे नमक के उन घोलों में नमकीनपन का पता लगा सके जो बिना विद्युत उत्तेजना के उनके द्वारा पहचाने जाने वाले घोलों की तुलना में बहुत अधिक विरल (dilute) थे। उदाहरण के लिए, इस विशिष्ट स्थिति में, नमक की सबसे कम सांद्रता जिसे प्रतिभागियों ने विश्वसनीय रूप से पहचाना, लगभग 0.20 प्रतिशत से गिरकर 0.15 प्रतिशत हो गई। यह सुझाव देता है कि अदृश्य विद्युत शोर ने मस्तिष्क की नमकीन संकेत को समझने की क्षमता को सफलतापूर्वक बढ़ाया। हालांकि, यही प्रभाव मिठास के लिए सत्य नहीं रहा। चाहे शोधकर्ताओं ने विद्युत शोर की शक्ति को कितना भी समायोजित किया हो, कम सांद्रता वाली चीनी का पता लगाने की प्रतिभागियों की क्षमता अपरिवर्तित रही। विद्युत उत्तेजना ने मीठे स्वाद को न तो अधिक मजबूत बनाया और न ही उसे ढूंढना आसान बनाया।
अध्ययन ने यह भी पता लगाया कि क्या प्रत्येक व्यक्ति के लिए उत्तेजना का कोई "परफेक्ट" स्तर था। जबकि पूरे समूह ने उच्चतम परीक्षण की गई तीव्रता पर नमक के लिए सर्वोत्तम परिणाम दिखाए, शोधकर्ताओं ने नोट किया कि कुछ व्यक्तियों के लिए थोड़े अलग स्तर सबसे अच्छे हो सकते हैं। जब उन्होंने व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक व्यक्ति के डेटा को देखा, तो उन्होंने पाया कि नमक और चीनी दोनों के लिए, ऐसे उदाहरण थे जहाँ एक विशिष्ट तीव्रता ने स्वाद को पहचानना आसान बना दिया, भले ही चीनी के लिए समग्र समूह के आंकड़े कोई स्पष्ट पैटर्न नहीं दिखाते थे। यह संकेत देता है कि प्रभावी ढंग से काम करने के लिए "शोर" को विशिष्ट व्यक्ति के अनुसार ट्यून करने की आवश्यकता हो सकती है। शोधकर्ताओं ने सावधानीपूर्वक उल्लेख किया कि उनके निष्कर्ष युवा, स्वस्थ वयस्कों के लिए विशिष्ट हैं और इस परिवर्तन के लिए जिम्मेदार सटीक जैविक मार्ग अभी भी एक रहस्य है। उन्होंने इलेक्ट्रोड को एक ऐसी तंत्रिका शाखा के पास रखा जो मुख्य रूप से मांसपेशियों की गति को नियंत्रित करती है, स्वाद को नहीं, फिर भी स्वाद की धारणा बदल गई, जो यह सुझाव देता है कि प्रभाव उन जटिल तंत्रिका नेटवर्क के माध्यम से यात्रा कर सकता है जिन्हें अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है।
अंततः, यह कार्य सुझाव देता है कि अदृश्य विद्युत शोर का उपयोग करके स्वाद की इंद्रिय को नियंत्रित करना संभव है, विशेष रूप से नमकीनपन के लिए। यह दृष्टिकोण भोजन में अधिक नमक या चीनी डाले बिना स्वाद बढ़ाने का एक संभावित तरीका प्रदान करता है, जो उच्च रक्तचाप या मधुमेह जैसी स्वास्थ्य स्थितियों का प्रबंधन करने वाले लोगों के लिए मूल्यवान हो सकता है। हालांकि यह विधि इस अध्ययन में मिठास के लिए काम नहीं आई, लेकिन तथ्य यह है कि यह नमक के लिए काम कर गया, इस अवधारणा को सिद्ध करता है। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि अंतर्निहित तंत्र को समझने के लिए और अधिक काम करने की आवश्यकता है और यह देखने के लिए कि क्या इस तकनीक को व्यापक श्रेणी के लोगों की मदद करने के लिए परिष्कृत किया जा सकता है, जिनमें कम हुई स्वाद इंद्रियों वाले लोग भी शामिल हैं। फिलहाल, यह अध्ययन एक 'प्रूफ ऑफ कॉन्सेप्ट' है कि थोड़ी सी अदृश्य विद्युत शोर, सही परिस्थितियों में, एक नमकीन भोजन को थोड़ा और अधिक स्वादिष्ट बना सकती है।
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