นิวเคลียสรับรสเป็นส่วนหน้าของนิวเคลียสเดี่ยวที่อยู่ในเมดุลลาออบลองกาตานิวเคลียสรับรสเกี่ยวข้องกับประสาทรับรส^{[ 1 ]}และมีสองส่วน คือ ส่วนหน้าและส่วนข้าง^{[ 2 ]}มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างนิวเคลียสรับรสกับข้อมูลอวัยวะภายในสำหรับการทำงานนี้ในระบบรับรส ช่วยในการรักษาสมดุลของร่างกาย - ผ่านการระบุอาหารที่อาจเป็นพิษหรือเป็นอันตรายต่อร่างกาย^{[ 3 ]}มีนิวเคลียสรับรสจำนวนมากในก้านสมอง แต่ละนิวเคลียสเหล่านี้สอดคล้องกับเส้นประสาทสมอง สามเส้น ได้แก่ เส้นประสาทใบหน้า (VII) เส้นประสาทลิ้นและคอหอย (IX) และเส้นประสาทเวกัส (X) ^{[ 3 ]}และGABAเป็นสารสื่อประสาทที่ยับยั้งหลักที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของมัน^{[ 4 ]}เส้นประสาทรับความรู้สึกภายในทั้งหมดในเส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทกลอสโซฟาริงเจียลจะมาถึงนิวเคลียสของทางเดินเดี่ยวก่อน จากนั้นข้อมูลจากระบบรับรสจะถูกส่งต่อไปยังทาลามัสและคอร์เทกซ์^{[ 5 ]}

แอกซอนกลางของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกหลักในระบบรับรสในปมประสาทสมองเชื่อมต่อกับบริเวณด้านข้างและด้านหน้าของนิวเคลียสของเส้นประสาทรับรสเดี่ยวซึ่งตั้งอยู่ในไขสันหลังและเรียกอีกอย่างว่านิวเคลียสรับรส^{[ 3 ]}นิวเคลียสรับรสที่เด่นชัดที่สุดคือส่วนหัวด้านหน้าของนิวเคลียสโซลิตาริอุสซึ่งตั้งอยู่ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างพอนส์และไขสันหลัง เส้นใยรับรสจากเส้นประสาทใบหน้าและเส้นประสาทลิ้นจะถูกส่งไปยังนิวเคลียสโซลิตาริอุส จากนั้นระบบรับรสจะส่งข้อมูลไปยังทาลามัส ซึ่งในที่สุดจะส่งข้อมูลไปยังเปลือกสมอง

นิวเคลียสแต่ละอันจากระบบรับรสสามารถมีเครือข่ายของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันซึ่งสามารถช่วยควบคุมอัตราการยิงของกันและกันได้^{[ 6 ]}ปลา (โดยเฉพาะปลาแคทฟิชช่อง) ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาโครงสร้าง กลไกการกระตุ้น และการบูรณาการกับนิวเคลียสเดี่ยว นิวเคลียสรับรสรองประกอบด้วยโครงสร้างย่อยสามส่วน ได้แก่ นิวเคลียสย่อยส่วนกลาง ส่วนกลาง และส่วนหลัง (โดยส่วนกลางและส่วนหลังตั้งอยู่ในบริเวณด้านหน้าของนิวเคลียสรับรสรอง) ^{[ 7 ]}

นอกจากนี้ นิวเคลียสรับรสยังเชื่อมต่อผ่านพอนส์ไปยังระบบทาลามัส-คอร์เทกซ์ ซึ่งประกอบด้วยไฮโปทาลามัสและอะมิกดาลา^{[ 6 ]}การเชื่อมต่อเหล่านี้สามารถกระตุ้นความอยากอาหาร ความพึงพอใจ และการตอบสนองแบบโฮมีโอสแตติกอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกิน^{[ 3 ]}ต่อมรับรสกระจายอยู่ทั่วเยื่อบุผิวด้านหลังของลิ้น เพดานอ่อน คอหอย และส่วนบนของหลอดอาหาร โดยมีเซลล์รับรสซึ่งเป็นตัวรับส่วนปลายที่เกี่ยวข้องกับระบบรับรสและตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางเคมี^{[ 3 ]}ส่วนต่างๆ ของลิ้นได้รับการเลี้ยงโดยเส้นประสาทสมองทั้งสามเส้น เส้นประสาทใบหน้า (VII) เลี้ยงส่วนหน้าสองในสามของลิ้น เส้นประสาทกลอสโซฟาริงเจียล (IX) เลี้ยงส่วนหลังหนึ่งในสาม และเส้นประสาทเวกัส (X) เลี้ยงกล่องเสียง^{[ 8 ]}

การศึกษาเกี่ยวกับนิวเคลียสมักเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตจำลอง เช่น ปลา หนูแฮมสเตอร์ และหนู^{[ 7 ] [ 9 ] [ 10 ]} การศึกษาในมนุษย์เกี่ยวข้องกับการใช้ MRI และการสแกน PET ^{[ 2 ] [ 11 ]}การศึกษาที่ทำในลิงพบว่า เมื่อลิงกินอาหารจนอิ่มและพึงพอใจ เซลล์ประสาท orbitofrontal เฉพาะในลิงจะสั่งการให้ยิงไปยังสิ่งเร้านั้น ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้ถูกใช้ในการกระตุ้นให้กินและไม่กิน นอกจากนี้ ระบบรับรสยังได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในปลาวงศ์ Cyprinoidae และ Cobitoid บางชนิด เนื่องจากมีเส้นประสาทรับรสส่วนปลายที่ขยายใหญ่ขึ้นอย่างมาก ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครงสร้างประสาทรับรสของปลาและหนูคือ นิวเคลียสรับรสรองของปลาจะส่งสัญญาณไปยังกลีบด้านข้างของไดเอนเซฟาลอนส่วนใน ในขณะที่ในหนู นิวเคลียสรับรสรองจะส่งสัญญาณไปยังบริเวณทาลามัสเฉพาะในคอมเพล็กซ์เวนโทรบาซัล และไปยังสมองส่วนหน้าด้านล่างและไดเอนเซฟาลอนส่วนหน้าด้านล่าง^{[ 5 ]}

เซลล์รับรสจะเชื่อมต่อกับแอกซอนรับความรู้สึกหลักของเส้นประสาทสมอง 3 เส้น ได้แก่ เส้นประสาทใบหน้า เส้นประสาทลิ้นและคอหอย และเส้นประสาทเวกัส เส้นประสาทสมองเหล่านี้ทำหน้าที่ควบคุมต่อมรับรสในลิ้น เพดานปาก กล่องเสียง และหลอดอาหาร เซลล์ประสาทรับความรู้สึกหลักของแอกซอนส่วนกลางเหล่านี้จะอยู่ในปมประสาทของเส้นประสาทสมองแต่ละเส้น เพื่อสร้างความรู้สึกรับรส เซลล์ประสาทเหล่านี้จะส่งสัญญาณไปยังนิวเคลียสรับรส หรือบริเวณด้านหน้าและด้านข้างของนิวเคลียสของเส้นประสาทรับรสเดี่ยว และในที่สุดก็จะส่งสัญญาณไปยังเปลือกสมอง^{[ 3 ]}

ลิ้นมีตัวรับรสซึ่งส่งข้อมูลทางประสาทสัมผัสผ่านศักยภาพการกระทำไปยังนิวเคลียสเดี่ยว จากนั้นสัญญาณดังกล่าวจะถูกส่งไปยังนิวเคลียสรับรสซึ่งตั้งอยู่ภายในทาลามัส^{[ 12 ]}ลักษณะทางกายภาพของลิ้นไม่ได้กำหนดการจัดเรียงและการประมวลผลข้อมูลภายในนิวเคลียสนี้ แต่การประมวลผลข้อมูลของนิวเคลียสรับรสแต่ละนิวเคลียสได้รับอิทธิพลจากกลุ่มต่อมรับรสที่แยกจากกัน ตัวอย่างของเส้นประสาทสมองรับรสที่ไปเลี้ยงต่อมรับรสและเชื่อมต่อกับนิวเคลียสนี้ ได้แก่ เส้นประสาทชอร์ดาไทม์พานีและเส้นประสาทลิ้นสาขาของเส้นประสาทกลอสโซฟาริงเจียล^{[ 13 ]}

สารให้รสชาติคือโมเลกุลทางเคมีที่ให้สิ่งกระตุ้นสำหรับการรับรู้รสชาติ ความเข้มข้นของสิ่งกระตุ้นรสชาตินี้เป็นตัวกำหนดความเข้มของความรู้สึกรสชาติที่รับรู้ได้^{[ 14 ]}นอกจากนี้ ความเข้มข้นของเกณฑ์สำหรับระดับความรู้สึกที่ต้องการจะแตกต่างกันไปตามสารให้รสชาติเฉพาะ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป ความเข้มข้นของเกณฑ์สำหรับสารให้รสชาติจะสูงมากเมื่อเทียบกับสิ่งกระตุ้นทางประสาทสัมผัสอื่นๆ เช่น สารให้กลิ่น^{[ 15 ]}

มีการศึกษาวิจัยมากมายที่ตรวจสอบความเชื่อมโยงระหว่างนิวเคลียสรับรสกับโรคอ้วน พบว่าการเพิ่มขึ้นของไขมันในช่องท้องมีความสัมพันธ์เชิงลบกับการทำงานของระบบรับรส ทั้งในมนุษย์และหนู ความไวในการรับรสจะเปลี่ยนแปลงไปตามน้ำหนักตัว โดยเฉพาะรสหวานและรสมันที่บ่งบอกถึงพลังงานที่มีอยู่สูง นิวเคลียสแทรกตัสโซลิตารี (NTS) ซึ่งรวมถึงนิวเคลียสรับรส มีเซลล์ประสาทที่แสดงตัวรับหลายชนิดที่แจ้งให้สิ่งมีชีวิตทราบถึงสภาวะภายในและเกี่ยวข้องกับการควบคุมสมดุลของการรับประทานอาหาร สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทของรสชาติในฐานะตัวควบคุมประสาทสัมผัสของการบริโภคอาหารที่สร้างการตอบสนองที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของอาหาร อย่างไรก็ตาม ในหนูและมนุษย์ที่เป็นโรคอ้วน จะมีการลดลงของการแสดงออกของเซลล์รับรสรวมถึงการลดลงของการกระตุ้นเซลล์รับรสด้วย^{[ 16 ]}

ในการศึกษาหนึ่ง ได้มีการตรวจสอบผลกระทบของโรคอ้วนต่อการตอบสนองต่อรสชาติในบริเวณนิวเคลียสรับรสของสมองส่วนนิวเคลียสรับรส (NTS) โดยการบันทึกการตอบสนองต่อรสชาติจากเซลล์เดี่ยวในบริเวณรับความรู้สึกนี้ของหนูที่มีภาวะอ้วนจากการรับประทานอาหารที่มีพลังงานสูง และหนูผอมที่รับประทานอาหารปกติ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า หนูที่มีภาวะอ้วนจากการรับประทานอาหารมีการตอบสนองต่อรสชาติในนิวเคลียสรับรสของ NTS มากกว่า และมีความสัมพันธ์ระหว่างการตอบสนองต่อรสชาติและพฤติกรรมการกินที่อ่อนลงเมื่อเทียบกับหนูผอม นอกจากนี้ยังพบว่าการตอบสนองต่อรสชาติในหนูที่มีภาวะอ้วนนั้นมีขนาดเล็กกว่า สั้นกว่า และเกิดขึ้นในเวลาแฝงนานกว่าเมื่อเทียบกับหนูผอม การบันทึกทางสรีรวิทยาไฟฟ้าเหล่านี้สร้างความเชื่อมโยงระหว่างนิวเคลียสรับรสและโรคอ้วน เนื่องจาก1การได้รับอาหารที่มีพลังงานสูงสามารถเปลี่ยนแปลงวิธีการเข้ารหัสรสชาติโดยระบบประสาทได้ ทั้งในมนุษย์และหนูที่มีภาวะอ้วน การตอบสนองต่อรสชาติจะสั้นและอ่อนลง และอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิธีที่ก้านสมองแสดงถึงรสชาติ สิ่งนี้ส่งผลต่อการเลือกอาหารและน้ำหนักตัวในที่สุด ส่งผลให้มีการบริโภคอาหารที่มีพลังงานสูง เช่น น้ำตาลและไขมันเพิ่มมากขึ้น^{[ 16 ]}