ความชอบน้ำตาลเป็นปรากฏการณ์ทางชีววิทยาที่ทั้งมนุษย์และสัตว์ ต่างชอบน้ำตาลมากกว่า สารให้ความหวานเทียม^{[ 1 ]}

สัตว์ทุก ชนิด ต้องการน้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานหลัก ดังนั้นสัตว์ส่วนใหญ่จึงพัฒนาวงจรประสาท เฉพาะ เพื่อค้นหา รับรู้ และส่งเสริมการใช้น้ำตาล^{[ 2 ]} ดังที่Ivan De Araujo ได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรก สัตว์ที่ไม่มีตัวรับ รสหวาน ยังคงสามารถพัฒนาความชอบน้ำตาลได้อย่างมาก ซึ่งบ่งชี้ถึงกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้องกับรสชาติ พื้นฐาน ทางระบบประสาทของความชอบน้ำตาลแสดงให้เห็นว่าแกนลำไส้-สมองกระตุ้นกลุ่มเซลล์ประสาทในก้านสมองและปมประสาทเวกัสส่วนบนเพื่อสร้างความต้องการน้ำตาล การให้น้ำตาลโดยตรงแก่ลำไส้จะกระตุ้นเซลล์ประสาทเหล่านี้ ซึ่งถูกกระตุ้นโดยน้ำตาลแต่ไม่ถูกกระตุ้นโดยสารให้ ความหวานเทียม

เซลล์รับรสเฉพาะบนลิ้นและเยื่อบุ เพดานปาก สามารถตรวจจับสารที่มีรสหวานได้^{[ 3 ]}สัญญาณที่ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าจะถูกส่งไปยังสมองโดยเซลล์รับรสหวานที่ถูกกระตุ้นเพื่อกระตุ้นการตรวจจับสารประกอบที่มีรสหวาน นักวิจัยได้ศึกษา^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}วงจรที่เชื่อมโยงการกระตุ้นตัวรับรสหวานบนลิ้นกับแรงดึงดูดที่เกิดจากความหวาน ที่น่าทึ่งคือ สัตว์ยังคงสามารถพัฒนาความต้องการน้ำตาลได้แม้ว่าจะไม่มีเส้นทางรับรสหวานที่ทำงานได้ นอกจากนี้ แม้ว่าจะกระตุ้นตัวรับรสหวานเดียวกันกับน้ำตาลและอาจทำเช่นนั้นด้วยความสัมพันธ์ ที่สูงกว่ามาก สารให้ความหวานเทียมก็ไม่สามารถแทนที่น้ำตาลในแง่ของการกระตุ้นความชอบทางพฤติกรรมได้

หลังจากที่ค้นพบตัวรับรสหวานได้ไม่นาน นักวิจัยพยายามที่จะกำจัดต่อมรับรส เหล่านั้นออกไป แต่เหล่านักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า สัตว์ที่ไม่มีตัวรับรสหวานก็ยังสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างน้ำตาลธรรมชาติและสารให้ความหวานเทียมได้ และพวกมันชอบสารให้ความหวานเทียมมากกว่า

เมื่อได้รับตัวเลือกให้เลือกระหว่างน้ำและน้ำตาล สัตว์มักจะเลือกน้ำตาลเกือบทุกครั้ง อย่างไรก็ตาม เมื่อได้รับตัวเลือกให้เลือกระหว่างน้ำตาลและสารให้ความหวานเทียม (เช่นอะซีซัลเฟมโพแทสเซียม ) ที่ความเข้มข้นที่ทั้งสองอย่างเป็นที่ต้องการเท่ากัน ในตอนแรกมันจะบริโภคเนื้อหาในขวดทั้งสองในอัตราที่ใกล้เคียงกัน^{[ 3 ]}อย่างไรก็ตาม หลังจากได้รับตัวเลือกทั้งสองเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ความชอบของมันจะเปลี่ยนไปอย่างมาก และหลังจาก 48 ชั่วโมง พวกมันจะดื่มจากขวดที่มีน้ำตาลเกือบทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมนี้ยังเกิดขึ้นในสัตว์ที่ไม่มีความสามารถในการรับรสหวานด้วย ดังนั้น แม้ว่าพวกมันจะไม่สามารถรับรสหวานหรือสารให้ความหวานได้ แต่ก็ยังสามารถระบุและเลือกน้ำตาลได้ ซึ่งน่าจะเป็นผลมาจากผลกระทบหลังการบริโภคน้ำตาล

โดย ธรรมชาติแล้ว สัตว์จะชอบน้ำตาลที่มีแคลอรี่มากกว่าน้ำตาลที่ไม่มีแคลอรี่ปริมาณน้ำตาลที่เข้าสู่ลำไส้จะเป็นตัวกำหนดความชอบนี้ แม้ว่าสมองจะรับรู้ถึงการกระตุ้นภายในไม่กี่วินาที แต่ก็ยังไม่ทราบว่าลำไส้จะกำหนดน้ำตาลที่มีแคลอรี่อย่างไรเพื่อส่งผลต่อการเลือก เซลล์ใหม่ถูกค้นพบ คือนิวโรพอดซึ่งเป็นตัวแปลงสัญญาณในลำไส้^{[ 7 ]}เซลล์นี้จะเชื่อมต่อกับเส้นประสาทเวกัสเพื่อแจ้งเตือนสมองทันทีถึงการมีอยู่ของกลูโคสในลำไส้^{[ 8 ]} เซลล์นิวโรพอดใช้ โซเดียมกลูโคสโคทรานสปอร์เตอร์ 1 ที่สร้างกระแสไฟฟ้า ( โปรตีนขนส่งโซเดียม-กลูโคส SGLT1) หรือตัวรับรสหวานเพื่อแยกแยะระหว่างน้ำตาลที่มีแคลอรี่และสารให้ความหวานที่ไม่มีแคลอรี่อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) จะถูกปล่อยออกมาเมื่อซูคราโลสที่ไม่มีแคลอรี่กระตุ้นเซลล์นิวโรพอด แต่กลูตาเมตจะถูกปล่อยออกมาเมื่อซูโครสที่มีแคลอรี่เข้าสู่เซลล์ผ่าน SGLT1

มีการสร้างเทคนิคขึ้นเพื่อบันทึกความชอบของสัตว์แบบเรียลไทม์โดยใช้ออปโตเจเนติกส์เพื่อระงับหรือกระตุ้นเซลล์นิวโรพอดเพื่อตรวจสอบบทบาทของเซลล์นิวโรพอดในความชอบน้ำตาล พบว่าหนูไม่สามารถตรวจจับน้ำตาลที่มีแคลอรี่ได้เมื่อเซลล์เหล่านี้ถูกระงับหรือการส่งสัญญาณกลูตาเมตถูกปิดกั้น นอกจากนี้ การกระตุ้นเซลล์นิวโรพอดทำให้สัตว์รับสารให้ความหวานที่ไม่มีแคลอรี่ราวกับว่าเป็นแคลอรี่ เซลล์นิวโรพอดชี้นำความชอบภายในของสัตว์ไปสู่น้ำตาลที่มีแคลอรี่โดยการแปลการระบุเฉพาะของสิ่งเร้าที่เข้าสู่กระเพาะอาหาร^{[ 9 ]}

• Miller, NE & Kessen, ML ผลของรางวัลจากการรับประทานอาหารผ่านทางท่อในกระเพาะอาหารเมื่อเปรียบเทียบกับผลของรางวัลจากการรับประทานอาหารทางปาก J. Comp. Physiol. Psychol. 45, 555–564 (1952)
• Sclafani, A. การควบคุมเชิงบวกหลังการรับประทานอาหารของพฤติกรรมการรับประทานอาหาร Appetite 36, 79–83 (2001)
• de Araujo, IE และคณะ การให้รางวัลด้วยอาหารในกรณีที่ไม่มีการส่งสัญญาณจากตัวรับรส Neuron (2008) doi: 10.1016/j.neuron.2008.01.032
• Han, W. และคณะ โดปามีนในสมองส่วนสไตรอาตัมเชื่อมโยงการเปลี่ยนเส้นทางของระบบทางเดินอาหารกับการเปลี่ยนแปลงความอยากของหวาน Cell Metab. 23, 103–112 (2016)
• Bohórquez, DV และคณะ วงจรประสาทเยื่อบุผิวที่เกิดขึ้นจากการรับเส้นประสาทของเซลล์รับความรู้สึกในลำไส้และต่อมไร้ท่อ J. Clin. Invest. 125, 782–786 (2015)
• Williams, EKK และคณะ เซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่ตรวจจับการยืดตัวและสารอาหารในระบบย่อยอาหาร Cell (2016) doi: 10.1016/j.cell.2016.05.011
• Su, Z., Alhadeff, AL & Betley, JN สัญญาณทางโภชนาการหลังการรับประทานอาหารเป็นตัวควบคุมหลักของกิจกรรมของเซลล์ประสาท AgRP Cell Rep. (2017) doi: 10.1016/j.celrep.2017.11.036
• Beutler, LR และคณะ พลวัตของการสื่อสารระหว่างลำไส้และสมองที่อยู่เบื้องหลังความหิว Neuron (2017) doi: 10.1016/j.neuron.2017.09.043
• Bohórquez, DV และคณะ วงจรประสาทเยื่อบุผิวที่เกิดขึ้นจากการรับเส้นประสาทของเซลล์รับความรู้สึกในลำไส้และต่อมไร้ท่อ วารสารการวิจัยทางคลินิก 125, (2015)
• Kaelberer, MM และคณะ วงจรประสาทลำไส้-สมองสำหรับการแปลงสัญญาณรับรู้สารอาหาร Science (80-.). (2018) doi: 10.1126/science.aat5236

• bioRxiv: เซนเซอร์ในลำไส้สำหรับตรวจจับความชอบน้ำตาล
• วารสาร Nature: แกนลำไส้-สมองมีบทบาทในการกำหนดความชอบน้ำตาล