واشنطن – اذا كان زميلك يزعجك بصور وجباته، فقد تسوء الأمور اكثر خلال الفترة القادمة، اذ طوّر العلماء جهازًا يمكنه إعادة إنشاء نكهات الطعام والشراب، مما يسمح بمشاركتها عن بُعد في غضون ثوانٍ، لكنهم لم يتمكنوا بعد من محاكاة المذاق الحار.

ويقول الباحثون إن هذا الجهاز، الذي أطلقوا عليه اسم “التذوق الإلكتروني” (e-Taste)، يمكن أن يُستخدم لتعزيز تجارب الواقع الافتراضي والمعزز، مما يرفع من مستوى الانغماس الحسي. كما يمكن أن يكون مفيدًا في الأبحاث الطبية الحيوية أو حتى، كما يقترح الفريق، في “مغامرات الطعام الافتراضية”.

ويكتب الباحثون: “تشمل التطبيقات المحتملة الألعاب الغامرة، والتسوق عبر الإنترنت، والتعليم عن بُعد، وإدارة الوزن، والاختبارات الحسية، وإعادة التأهيل البدني، وغيرها”. ومع ذلك، يشير الفريق إلى أن الجهاز لا يزال بحاجة إلى مزيد من التطوير، لا سيما أنه لا يمكنه حتى الآن إعادة إنتاج بعض الأحاسيس الذوقية، مثل الحدة (الطعم الحار) والدسامة.

ورغم أنه أصبح من الممكن مشاركة الصور والأصوات وحتى بعض الأحاسيس الجسدية عن بُعد، إلا أن مشاركة الروائح أو النكهات لا تزال تمثل تحديًا.

ويشير الفريق البحثي إلى أن المحاولات السابقة في هذا المجال واجهت عقبات متعددة، منها أن تحفيز اللسان إلكترونيًا أو بالحرارة لا ينتج سوى بعض النكهات، في حين أن استخدام المواد الكيميائية يطرح مشاكل تتعلق بالموثوقية. كما أن توزيع براعم التذوق على اللسان يجعل من الضروري استهداف مناطق معينة للحصول على إحساس محدد بالنكهة.

وفي دراسة نشرتها مجلة Science Advances، أوضح العلماء، المقيمون في الولايات المتحدة، أن جهاز e-Taste يتكون من مكوّنين أساسيين.

الأول عبارة عن منصة استشعار، تُعرف بـ”اللسان الإلكتروني”، تقوم بتحليل تركيز خمسة مركبات كيميائية أساسية في عينة سائلة من طعام أو شراب وترسل المعلومات لاسلكيًا إلى المكوّن الثاني. وهذا الأخير يستخدم مضخات كهرومغناطيسية صغيرة لدفع سوائل تحتوي على المواد الكيميائية الخمس عبر طبقة من الهلام الصالح للأكل، ليتم توصيلها عبر منفذ يوضع في فم المتلقي.

تتطابق هذه المواد الكيميائية مع النكهات الأساسية في المادة الأصلية: الغلوكوز لإنتاج المذاق الحلو، حمض الستريك لإنتاج الطعم الحامض، كلوريد الصوديوم لإنتاج الطعم المالح، كلوريد المغنيسيوم لإنتاج الطعم المر.، الغلوتامات لإنتاج المذاق الأومامي (اللذيذ).

ويضيف الفريق أن الجهاز يسمح أيضًا بتوصيل النكهات إلى مناطق معينة من اللسان، مما قد يساعد في دراسة كيفية إدراك الإنسان للمذاق.

وبالنسبة للمستخدمين، يعمل e-Taste بطريقة بسيطة. يمسك الشخص الشريط في فمه، بينما يتدلى المكعب خارجه. وعندما تكتشف المستشعرات داخل المكعب وجود عنصر غذائي في البيئة الافتراضية (مثل “الطعام المفضل للستيجوصور”)، يطلق الجهاز مزيجًا من المواد الكيميائية التي تحاكي خمسة مذاقات مختلفة—المالح، الحامض، الحلو، المر، والأومامي—ما يسمح للمستخدم بتجربة التذوق دون الحاجة إلى تناول أي شيء فعليًا.

يحتوي المكعب على عبوات صغيرة قابلة لإعادة التعبئة من السوائل الكيميائية، تُخلط بكميات مختلفة لإنتاج نكهات محددة. في حالة الفاكهة الخيالية، على سبيل المثال، سيتم استخدام الجلوكوز وحمض الستريك لمحاكاة مذاقها.

وقال ييجن جيا، أحد مؤلفي الدراسة من جامعة ولاية أوهايو: “سيضع المستخدمون شيئًا يشبه القشة في أفواههم، مما يتيح لهم توجيهها إلى أماكن محددة عند الحاجة”.

وأجرى الفريق سلسلة من الاختبارات، من بينها تجربة طلب فيها من 10 متطوعين تذوق درجات مختلفة من الحموضة في السوائل التي ولّدها النظام، وبلغت نسبة دقة تمييزهم لها 70 بالمئة.

وفي تجربة أخرى، طلب من 6 متطوعين تذوق سوائل تحتوي على تركيبات مختلفة من المواد الكيميائية الخمس، بحيث تمثل خمسة أطعمة: عصير الليمون، الكعك، البيض المقلي، القهوة، وحساء السمك. طُلب منهم بعد ذلك تذوق سائل ولّده النظام واختيار الطعام الذي يعتقدون أنه يمثله، وتمكنوا من تحقيق معدل دقة بلغ 87%، رغم أن محاكاة النكهات الحارة لا تزال غير ممكنة.

ورحبت ماريانا أوبريست، أستاذة واجهات الإدراك الحسي المتعدد في كلية لندن الجامعية، والتي لم تشارك في البحث، بالدراسة، قائلة:
“تحفيز التذوق يمثل تحديًا خاصًا، لكن الباحثين قدموا نموذجًا مقنعًا لدمج الأحاسيس الذوقية في التجارب الرقمية”.

يقول ييجن جيا، وهو مهندس في جامعة ولاية أوهايو وأحد مؤلفي الدراسة، إن دور التذوق في البيئات الافتراضية لم يُستكشف كثيرًا لأن “التذوق لا يتعلق فقط بالمذاق—بل يرتبط بعوامل أخرى مثل الرائحة والملمس”. وعلى الرغم من أن e-Taste لا يمكنه حتى الآن محاكاة الرائحة أو الملمس، فقد بدأ جيا وزملاؤه في البحث عن طرق لدمج هذه العناصر.

ويضيف: “لدينا تصميم أكثر تطورًا قيد التطوير حاليًا، كما أننا نعمل أيضًا على مشروع آخر لمعالجة مسألة الرائحة”. لكن الباحثين واثقون من أنهم على الطريق الصحيح، لأن e-Taste يثبت أنه من الممكن محاكاة تجربة التذوق بطريقة مضغوطة ومرنة دون الحاجة إلى جهاز ضخم وكبير.

مع ذلك، فإن e-Taste يمثل بالفعل تقدمًا كبيرًا في علم المحاكاة البيولوجية، وهو المجال الذي يسعى فيه الباحثون إلى ابتكار نسخ صناعية من الأنظمة الطبيعية لحل مشكلات الإنسان، وفقًا لما يقوله تاي إيل كيم، وهو مهندس بيولوجي في جامعة سونغكيونكوان في كوريا الجنوبية، ولم يشارك في الدراسة.

ويشرح كيم أن أحد الأهداف المهمة في الهندسة الحيوية هو تطوير تقنيات تتكامل بسلاسة مع أجسامنا، بحيث تبدو وكأنها “جزء منا”. على سبيل المثال، فإن بعض المفاهيم وراء e-Taste، مثل محاكاة الوظائف الحسية للسان وتحويل التذوق إلى معادلات كيميائية، يمكن أن يكون لها تطبيقات طبية واسعة النطاق—مثل أجهزة قابلة للارتداء يمكن للناس استخدامها لإجراء فحوصات يومية لاكتشاف المشكلات الصحية. قد يتمكن مثل هذا الجهاز، على سبيل المثال، من تحفيز أجزاء مختلفة من اللسان لمعرفة ما إذا كان الدماغ يعالج الإشارات الحسية بشكل صحيح.

بالطبع، لا يزال كل هذا مجرد تكهنات، كما يشير كيم، لكنه يُظهر التقدم الذي حققه المهندسون البيولوجيون في السنوات الأخيرة. ويضيف: “الهدف النهائي للمهندسين البيولوجيين ليس مجرد تقليد الطبيعة، بل فهم سبب عملها بالطريقة التي تعمل بها”. ويوضح أن هذه المعرفة تساعد في تطوير تقنيات لا يريدها الناس فحسب، بل يحتاجونها فعليًا—مثل تحسين إمكانية الوصول إلى التكنولوجيا. ويختم قائلاً: “كل هذا جزء من رحلة طويلة نحو الابتكار”.