העתיד כבר כאן: לטעום במציאות מדומה

בשנים האחרונות הופך שימוש במערכות מציאות מדומה (VR, ראשי תיבות של Virtual Reality) ומציאות רבודה (AR, ראשי תיבות של Augmented Reality) ממדע בדיוני לעניין שבשגרה – בבתים כאמצעי משחק ובידור, במעבדות כאמצעי מחקר ובמרכזי שיקום כאמצעי תרגול. הממשקים הפכו משוכללים יותר, ומייצרים סביבה וירטואלית שנראית לנו אמיתית, כולל חפצים או בעלי חיים שנראים לנו כל כך מוחשיים, שאפשר כמעט להושיט את היד ולתפוס אותם. החוויה הזו מערבת בעיקר את חוש הראייה, אבל מה אילו היינו יכולים לא רק להושיט יד ולקטוף פרי בסביבה וירטואלית, אלא גם לטעום אותו? ייתכן שזה יהיה אפשרי כבר בשנים הקרובות.

במחקר חדש יצרו החוקרים ממשק טעם בשם e-Taste שמבוסס על גירוי כימי שמשוחרר לפה באמצעות אותות חשמליים, שקובעים מתי ואיך ישוחררו הטעמים. המכשיר מצליח לדמות את חמשת הטעמים הבסיסיים – מתוק, חמוץ, מלוח, מר ואוממי – כך שהמשתמשים חווים את התחושות האלה בלי צורך לאכול מזון אמיתי.

טעם של קוד

התחושה שאנחנו חווים בתור טעם מבוססת על כך שכשאנחנו אוכלים מזון, המזון נטחן, נלעס מכנית בשיניים ומפורק בעזרת אנזימים שנמצאים ברוק. חלקיקי המזון נקשרים לקולטני טעם על הלשון ובחלל הפה שלנו. קולטנים שונים נקשרים לחומרים שונים, כמו סוכרים או מלחים. בעקבות הקישור של חומר לקולטן נשלח אות חשמלי מהקולטן דרך מערכת העצבים אל המוח שלנו, שם מתרחש עיבוד של מידע חושי שקשור לחוש הטעם באזור שנקרא קליפת המוח הגוסטטורית (גוסטטורי פירושו קשור לחוש הטעם). המידע הזה מעובד במוח בשילוב מידע מחושים נוספים כמו חוש הריח וחוש הראייה, שבעזרתו אנחנו מפענחים את מראה המזון, ואלה יחד יוצרים את חוויית הטעם. 

כדי לדמות את התהליך החוקרים נדרשו לפתח מערכת עם חיישנים שמזהים טעמים של מזונות שונים, כמו הלשון שלנו, אבל בלי שיצטרכו לטחון, ללעוס ולפרק את המזון. לשם כך יצרו החוקרים “לשון אלקטרונית”, שכאשר טובלים אותה בנוזל, החיישנים מזהים, למשל, האם מדובר במרק, המאופיין בטעמים מלוח ואומאמי ויכיל ריכוזים גבוהים של נתרן, מגנזיום וגלוטמט, או שמא זוהי לימונדה, שריכוז הגלוקוז בה גבוה. הלשון האלקטרונית מתרגמת את המאכלים שהיא מזהה לאותות חשמליים, והמידע החשמלי מועבר לרכיב אלקטרוני נוסף: מערכת שיודעת להפעיל את קולטני הטעם על הלשון ובחלל הפה באופן מבוקר, דרך שחרור מספר חומרים כימיים המתערבבים במקצבים ובריכוזים הרצויים ישירות בפה של המשתמש.

מה הטעם?

ממשק שחרור הטעמים בנוי מרכיב מכני ובו מעין משאבה זעירה, שמופעלת בגירוי חשמלי ובתגובה לו מזריקה מעט כימיקלים. ה”לשון” קובעת את קצב הגירוי החשמלי ועוצמתו, והכימיקלים שבמכלים נקשרים לקולטנים של כמה חומרים: גלוקוז, נתרן, גלוטמט, מימן ומגנזיום. נוסף על המשאבות הזעירות, המערכת כוללת אזור בעל תכונות של ג’ל, שבו מעורבבים החומרים כדי לדמות טעמים מורכבים. הגירוי החשמלי נשלח בתדירות משתנה, שמאפשרת שליטה בקצב הערבוב של החומרים ובכמותם, וכך נוצרים טעמים מורכבים. החוקרים נתנו למוצר השלם, שכולל את מערכת החישה של הלשון האלקטרונית ואת רכיב ייצור הטעמים ושחרורם, את השם e-Taste. 

אך האם ה-e-Taste יכול לדמות, באמצעות חמישה חומרים בלבד, טעמים מורכבים של מזון “אמיתי”, שעבר תהליכים כמו אפייה, חימום, טיגון והקצפה? החוקרים יצרו תערובות שונות של חמשת חומרי הבסיס הללו, כך שידמו טעמים של ביצת עין, קפה, לימונדה, מרק דגים ועוגה. נסיינים שטעמו את התערובות הללו זיהו את ה”מאכלים” שהן היו אמורות לייצג בדיוק לא רע, של 86 אחוזים.

מסר מתוק

בשלב האחרון של הניסוי, החוקרים בחנו את היכולת של הלשון האלקטרונית לזהות טעמים בזמן אמת ולשלוח מרחוק הוראות למערכת e-Taste. בשלבים הקודמים החוקרים הפעילו את האותות החשמליים שיצרה הלשון האלקטרונית, והזינו את המידע למערכת הטעמים לפני הניסוי. הפעם הם ניסו להעביר את ממצאי הלשון האלקטרונית ברשת: נבדק שנמצא ליד גשר הזהב בסן פרנסיסקו שתה לימונדה, וניסה לשלוח את הטעם לאישה אחרת באוניברסיטת אוהיו. החוקרים טבלו את הלשון האלקטרונית בלימונדה, והיא זיהתה בהצלחה את המשקה. קריאת החיישן נשלחה באופן אלחוטי דרך הרשת אל נבדק הנוסף שנמצא באוניברסיטת אוהיו, שאליו חובר הרכיב שמשחרר את הטעמים. המשאבות הזעירות הזרימו חומרי טעם בריכוזים שהתקבלו מהחיישן והנבדק “טעם” את הלימונדה, אף שהלימונדה עצמה נמצאה במרחק קילומטרים רבים ממנו. 

בשלב זה המערכת עדיין ניסיונית, והיא נבחנה על מספר מוגבל של מוצרי מזון, אולם כבר עכשיו אפשר להעלות על הדעת יישומים עתידיים רבים, כמו טעימת מאכלים לפני רכישה של ספר בישול, פרסומות למסעדות ועוד. עם זאת, חוויית האכילה לא כוללת רק את חישת הטעם, אלא גם מרכיבים כמו מרקם, טמפרטורה, ריח ומראה – שאין להם ייצוג במערכת הנוכחית. ייתכן שבעתיד, שילוב של מערכת e-Taste עם ריחות או מרקמים יוכל להוביל לחוויה מציאותית יותר, שתזכיר “טעם וירטואלי” של ממש. ימים יגידו.