Chuťový systém je stejně jako čichový systém definován svými specializovanými periferními receptory a centrálními dráhami, které předávají a zpracovávají chuťové informace. Periferní chuťové receptory se nacházejí na horním povrchu jazyka, měkkém patře, hltanu a horní části jícnu. Chuťové buňky synapsují s primárními smyslovými axony, které běží v chorda tympani a větších povrchových petrosálních větvích lícního nervu (kraniální nerv VII), lingvální větví glossofaryngeálního nervu (kraniální nerv IX) a horní laryngeální větví bloudivého nervu (kraniální nerv X) za účelem zachování chuťových pohárků v jazyku, patře, epiglottis a jícnu. Centrální axony těchto primárních smyslových neuronů v příslušných kraniálních nervových gangliích projektují do rostrální a laterální oblasti jádra solitárního traktu v míše, která je také známá jako chuťové jádro komplexu solitárního traktu. Axony z rostrální (gustační) části solitárního jádra projektují do ventrálního posteriorního komplexu thalamu, kde končí ve střední polovině ventrálního posteriorního mediálního jádra. Toto jádro projektuje postupně do několika oblastí neokortexu, který zahrnuje gustační kůru (frontální operkulum a insulu), která se aktivuje, když subjekt konzumuje a zažívá chuť.
Funkčnost a stimulace
Bylo provedeno mnoho studií sledujících funkčnost primární gustační kůry a přidružených struktur s různými chemickými a elektrickými stimulacemi, jakož i pozorování pacientů s lézemi a GC epileptickým zaměřením. Bylo hlášeno, že elektrická stimulace lingválního nervu, chorda tympani, a lingvální větve glossofaryngeálního nervu vyvolává evokovaný potenciál pole ve frontálním operculu. Elektrická stimulace inzulínu u člověka vyvolává gustační vjemy. Gustační informace jsou předávány do orbitofrontálního kortexu, sekundární gustační kůry z AI/FO. Studie ukázaly, že 7,9% neuronů v orbitofrontálním kortexu reaguje na chuťové podněty a část těchto neuronů je jemně vyladěna na konkrétní chuťové podněty. U opic bylo také prokázáno, že reakce orbitofrontálních neuronů na chuť se snížily, když se opice nají na sytost. Neurony v orbitofrontální kůře kromě chuťových podnětů reagují také na zrakové a/nebo čichové podněty. Tyto výsledky naznačují, že chuťové neurony v orbitofrontální kůře mohou hrát důležitou roli při identifikaci a výběru potravy. Studie pacientů uváděla, že poškození rostrální části inzulínu způsobilo chuťové poruchy, stejně jako poruchy rozpoznávání chuti a intenzity u pacientů s inzulínovými lézemi v kůře mozkové. Bylo také hlášeno, že pacient, který měl epileptické zaměření ve frontální operkulum a epileptickou aktivitu v ohnisku, měl nepříjemnou chuť. Aktivace v inzulínu probíhá také, když je vystaven chuťovým představám. Studie porovnávaly aktivované oblasti u subjektů zobrazených na obrázcích potravy s oblastmi zobrazenými na obrázcích polohy a zjistily, že obrázky potravy aktivovaly pravou inzulínu/operkulum a levou orbitofrontální kůru.
Chemosensory neurony jsou definovány jako ty, které rozlišují mezi tastantem a také mezi přítomností nebo nepřítomností tastantu. V těchto neuronech byly reakce na zesílené (stimulované tastantem) olizování u potkanů větší než na neinfikované (nemotivované tastantem) olizování. Zjistili, že 34,2% GC neuronů vykazovalo chemosenzory odpovědi. Zbývající neurony rozlišují mezi zesíleným a neinfikovaným olizováním nebo informacemi souvisejícími s procesem.
Neuronální aktivita závislá na koncentraci tastantu
Neurony s GC chemosenzory vykazují odpovědi závislé na koncentraci. Ve studii provedené na odpovědích na GC u potkanů během olizování vede zvýšení koncentrace MSG (Monosodium Glutamate) lingvální expozice ke zvýšení rychlosti vypalování u potkaních neuronů s GC, zatímco zvýšení koncentrace sacharózy vedlo ke snížení rychlosti vypalování. Neurony s GC vykazují rychlou a selektivní odpověď na tastanty. Chlorid sodný a sacharóza vyvolaly největší odpověď v gustační kůře potkanů u potkanů, zatímco kyselina citronová způsobuje pouze mírné zvýšení aktivity u jednoho neuronu. Chemosensory neurony s GC jsou široce laděné, což znamená, že větší procento z nich reaguje na větší množství tastantů (4 a 5) ve srovnání s nižším procentem reagujícím na menší množství tastantů (1 a 2). Kromě toho se liší počet neuronů reagujících na určité stimuly tastantu. Ve studii s gustačním komplexem u potkanů bylo prokázáno, že více neuronů reaguje na glutamát sodný, NaCl, sacharózu a kyselinu citronovou (všechny aktivují přibližně stejné procento neuronů) ve srovnání se sloučeninami chininu (QHCl) a vody.
Reakce na změny koncentrace
Studie s využitím Gustatorského kortexu modelu potkanů ukázaly, že neurony GC vykazují komplexní reakce na změny koncentrace tastantu. U jednoho tastantu může stejný neuron zvýšit rychlost palby, zatímco u jiného tastantu může reagovat pouze na střední koncentraci. Studie ukázaly, že jen málo chemosensorických neuronů GC. V těchto studiích bylo zřejmé, že jen málo chemosensorických neuronů GC monotónně zvýšilo nebo snížilo rychlost palby v reakci na změny koncentrace tastantů (jako je MSG, NaCl a sacharóza), drtivá většina z nich reagovala na změny koncentrace komplexně. V takových případech s několika testovanými koncentrovanými tastanty může střední koncentrace evokovat nejvyšší rychlost palby (jako 0,1 M sacharózy), nebo nejvyšší a nejnižší koncentrace mohou vyvolat nejvyšší rychlosti palby (NaCl ), nebo neuron může reagovat pouze na jednu koncentraci.
Soudržnost a interakce neuronů při degustaci
GC jednotky signalizují známost chuti v opožděné časové fázi odpovědi. Analýza naznačuje, že specifické neuronální populace se podílejí na zpracování známosti pro specifické tastanty. Nervový podpis známosti navíc koreluje se seznámením se specifickým tastantem spíše než s jakýmkoli tastantem. Tento podpis je patrný 24 hodin po počáteční expozici. Tato perzistentní kortikální reprezentace známosti chuti vyžaduje pomalý vývoj po akvizici. Tento proces může souviset s aktivací receptorů neurotransmiterů, modulací genové exprese a posttranslačními modifikacemi zjištěnými v insulární kůře v prvních hodinách po konzumaci neznámého tastantu.