ตุ่มรับรส

ตุ่มรับรส
เป็นโครงสร้างรูปลูกเลมอน/หัวกระเทียมที่ฝังอยู่ในเนื้อเยื่อบุผิวและประกอบด้วยเซลล์รับรส 40-60 เซลล์
ซึ่งก็จะมีหน่วยรับรส (taste receptor) ที่เยื่อหุ้มเซลล์อันทำให้สามารถรับรู้รสชาติ 
ตุ่มรับรสจะอยู่ที่ปุ่ม (papillae) ของผิวลิ้น ที่เพดานอ่อน ที่หลอดอาหารส่วนบน ที่แก้ม และที่ฝากล่องเสียง
โดยเฉลี่ยแล้ว ลิ้นมนุษย์จะมีตุ่มรับรส 2,000-8,000 ตุ่ม
และแต่ละตุ่มจะมีเซลล์รับรสซึ่งอยู่ร่วมกับเซลล์ค้ำจุนกับเซลล์ต้นกำเนิดที่ฐาน (basal stem cell)

โครงสร้างเหล่านี้มีบทบาทในการรับรู้รสหลัก ๆ 5 อย่าง คือ
เค็ม เปรี้ยว ขม หวาน และอุมะมิ
ซึ่งเมื่อรวมกันก็จะเป็นรสชาติของสิ่งที่อยู่ในปาก
มีข่าวลอยว่า มีส่วนต่าง ๆ ของลิ้นที่รับรสโดยเฉพาะ ๆ 
แต่ความจริงลิ้นทั้งหมดสามารถรับรสได้ทุกรส 
ผ่านช่องเล็ก ๆ ในเนื้อเยื่อของลิ้นซึ่งเรียกได้ว่า รูรับรส (taste pore) โดยอาหารบางส่วนจะละลายในน้ำลาย ท่วมรูรับรส แล้วทำให้ถูกกับหน่วยรับรส 
เซลล์รับรสจะเป็นตัวส่งข้อมูลที่ได้จากหน่วยรับรสและช่องไอออนกลุ่มต่าง ๆ ไปยังเปลือกสมองส่วนรับรส (gustatory cortex) ผ่านประสาทสมองคือเส้นประสาทเฟเชียล (7), เส้นประสาทลิ้นคอหอย (9), และเส้นประสาทเวกัส (10)

ถึงกระนั้น ลิ้นบางส่วนก็ยังอาจไวรสหนึ่ง ๆ มากกว่ารสอื่น ๆ คือ

ตุ่มรับรสบนลิ้นจะอยู่บนผิวที่นูนขึ้นของลิ้นซึ่งเรียกว่า ปุ่มลิ้น (lingual papilla)
ซึ่งแม้มีทั้งหมด 4 ประเภท แต่เพียง 3 ประเภทเท่านั้นจะมีตุ่มรับรสบนลิ้นมนุษย์

ปุ่มลิ้นแบบที่สี่ คือ ปุ่มรูปเส้นด้าย (filiform papillae) แม้มีจำนวนมากที่สุดแต่ก็ไม่มีตุ่มรับรส
เป็นปุ่มที่มีเคอราทิน (keratin) มากกว่าประเภทอื่น ๆ จึงค่อนข้างแข็งและมีบทบาทในการทำให้ลิ้นสาก

ตุ่มรับรสที่ปุ่มลิ้นสามารถแยกแยะรสชาติต่าง ๆ ผ่านปฏิสัมพันธ์ที่มีกับโมเลกุลหรือไอออนต่าง ๆ
รสหวาน อุมะมิ และขม จะเริ่มจากการจับกันของโมเลกุลกับ G protein-coupled receptors ที่เยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์รับรส
ส่วนความเค็มและความหวานจะรู้ได้เมื่อโลหะแอลคาไลหรือไอออนไฮโดรเจน (ตามลำดับ) ไหลเข้าไปในตุ่มรับรส

รสพื้นฐานแต่ละรสจะมีหน่วยรับรสโดยเฉพาะ ๆ ซึ่งแสดงออกในเซลล์รับรสบางส่วนโดยเฉพาะ ๆ เป็นการแสดงว่า เซลล์รับรสอุมะมิ รสหวาน และรสขม เป็นเซลล์กลุ่มต่าง ๆ กัน
แต่ตุ่มรับรสซึ่งประกอบด้วยเซลล์รับรสเป็นสิบ ๆ ก็อาจมีเซลล์ที่รับรสพื้นฐานต่าง ๆ กันได้

ตุ่มรับรสประกอบด้วยเซลล์สามชนิด คือ เซลล์รับรส (gustatory cell) เซลล์ค้ำจุน (supporting/sustentacular cell) และเซลล์ต้นกำเนิด
เซลล์รับรสเป็นตัวรับสารเคมีรูปกระสวย/รูปกล้วยที่อยู่ในส่วนกลางของตุ่ม
แต่ละตัวจะมีนิวเคลียสรูปกลมขนาดใหญ่ใกล้ตรงกลางของเซลล์
ยอดของเซลล์จะเป็นใยขนละเอียด (microvilli) ซึ่งเรียกได้ว่า ขนรับรส (gustatory/taste hair) โดยอยู่ที่รูรับรส (taste pore) ซึ่งอยู่ที่ผิวเนื้อเยื่อของลิ้น และขนจะทำหน้าที่เป็นพื้นผิวให้หน่วยรับรสทำปฏิกิริยากับสารมีรสได้
ส่วนยื่นไปทางระบบประสาทกลางของเซลล์จะวิ่งไปทางส่วนลึกของตุ่ม และไปยุติที่ฐานเป็นปุ่มสองปุ่มหรือปุ่มเดียว
เซลล์รับรสเป็นเซลล์เยื่อบุผิว (epithelial cell) ไม่ใช่เซลล์ประสาท แต่ก็มีไซแนปส์กับใยประสาทที่ฐานและมีถุงไซแนปส์ (synaptic vesicle) เพื่อหลั่งสารสื่อประสาทแบบเร้าให้ใยประสาท

เส้นประสาทเป็นใยฝอยและไร้ปลอกไมอีลิน จะวิ่งเข้าไปในตุ่มรับรส โดยไปยุติเป็นปลายละเอียดระหว่างเซลล์รับรส ๆ
และเส้นประสาทเป็นใยฝอยอื่น ๆ ก็จะแตกสาขาระหว่างเซลล์ค้ำจุน ๆ แล้วยุติเป็นปลายละเอียด ๆ
แต่เส้นประสาทอย่างหลังนี่เชื่อว่าสำหรับส่งข้อมูลความรู้สึกอื่น ๆ ที่ไม่ใช่รส

ตุ่มรับรสจะมีอายุประมาณ 10 วัน
โดยเซลล์กำเนิดที่ฐานจะแบ่งตัวแล้วทดแทนเซลล์รับรสที่ตายนั้น

ส่วนเซลล์ค้ำจุนจะเรียงตัวเหมือนกับแผ่นไม้ที่ประกอบเป็นกำแพงรอบถังไม้ใส่ของเหลวโดยล้อมรอบตุ่มไว้
แต่ก็มีบางตัวที่พบภายในตุ่มในระหว่างเซลล์รับรส ๆ
แม้เซลล์ค้ำจุนจะมีรูปร่างเหมือนเซลล์รับรส แต่ก็ไม่มีขนรับรส ไม่มีถุงไซแนปส์ และไม่มีบทบาทในการรับรส