白酒，作為承載千年文化的中國傳統(tǒng)蒸餾酒，其醇厚風(fēng)味與多變口感始終令人著迷。然而，這一 “舌尖上的藝術(shù)” 背后，卻隱藏著一個(gè)長期未解的科學(xué)謎題：不同酒精度與復(fù)雜風(fēng)味究竟如何精準(zhǔn)影響我們的大腦感知？ 傳統(tǒng)品評依賴主觀描述，易受情緒、經(jīng)驗(yàn)干擾，難以捕捉潛意識中的真實(shí)感受，更缺乏客觀的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)。目前風(fēng)味研究多停留于表面感官評分，無法實(shí)時(shí)解碼大腦對酒精刺激與白酒獨(dú)特風(fēng)味的動態(tài)響應(yīng)，導(dǎo)致風(fēng)味機(jī)制模糊、評價(jià)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約白酒品質(zhì)升級與風(fēng)味創(chuàng)新。破解白酒風(fēng)味的 “神經(jīng)密碼”，用客觀腦科學(xué)數(shù)據(jù)揭開風(fēng)味感知的神秘面紗，已成為白酒風(fēng)味研究的前沿焦點(diǎn)與迫切方向。

浙江大學(xué)、北京工商大學(xué)等單位聯(lián)合團(tuán)隊(duì)采用腦電圖（EEG）技術(shù)系統(tǒng)探究了不同酒精度酒精溶液及白酒對大腦感知的影響。研究成果發(fā)表于《Food Chemistry》，題為“Application of electroencephalogram (EEG) in the study of the influence of different contents of alcohol and Baijiu on brain perception”。該研究招募 18 名健康受試者，采集其在飲用 5%–53% 梯度酒精溶液及 53% 酒精度白酒時(shí)的腦電信號，分析不同腦區(qū)、腦電波節(jié)律（δ、θ、α、β）的響應(yīng)差異及相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大腦可精準(zhǔn)區(qū)分不同酒精濃度刺激，腦電信號強(qiáng)度隨酒精度升高而增強(qiáng)；同等酒精度下，白酒因復(fù)雜風(fēng)味物質(zhì)誘發(fā)更強(qiáng)的腦信號激活，且顯著增強(qiáng) δ 波與 α 波強(qiáng)度。此外，額葉、中yang區(qū)、右顳葉是感知酒精刺激的核心腦區(qū)，呈現(xiàn)顯著激活。

文章信息

本研究共納入 18 名健康右利手受試者，男女各 9 名，均無酒精過敏史、身體健康。所有受試者在閉眼靜息狀態(tài)下，使用 64 導(dǎo)聯(lián)腦電圖（EEG）設(shè)備采集味覺刺激過程中的腦電信號，采樣率為 1000 Hz，帶通濾波范圍為 0–400 Hz。實(shí)驗(yàn)刺激分為純水對照、5%、10%、20%、40%、53%（體積分?jǐn)?shù)）酒精水溶液及 53% 酒精度白酒共 7 組樣品，每組隨機(jī)盲測 5 mL，含漱 5 秒不吞咽后漱口休息。

圖 1 (A) 實(shí)驗(yàn)流程示意圖(B) 大腦感興趣區(qū)示意圖，標(biāo)注五個(gè)感興趣腦區(qū)：額葉、左顳葉、中yang區(qū)、右顳葉、頂枕區(qū)

使用帶通濾波器將預(yù)處理后的腦電信號分為 4 個(gè)頻帶：δ（1–4 Hz）、θ（4–8 Hz）、α（8–13 Hz）、β（13–30 Hz）。本研究對預(yù)處理后的腦電信號按味覺刺激時(shí)段進(jìn)行分段，選取刺激后 2–3 秒穩(wěn)定信號段用于分析。計(jì)算各頻帶功率譜密度（PSD）曲線下面積（AUC），劃分額葉、左顳葉、右顳葉、中yang區(qū)、頂枕葉 5 個(gè)腦區(qū)，提取各腦區(qū)及全腦的 PSD-AUC 特征參數(shù)。作為對比基準(zhǔn)，本研究同步開展不同刺激類型、腦區(qū)與節(jié)律波的方差分析，采用混合模型方差分析與 Bonferroni 事后檢驗(yàn)，結(jié)合 Spearman 相關(guān)性分析，系統(tǒng)比較不同酒精度、白酒與酒精溶液誘發(fā)的腦電響應(yīng)差異及關(guān)聯(lián)特征。

整體腦電響應(yīng)分析

不同濃度酒精溶液與白酒刺激引發(fā)的全腦電信號存在顯著差異，如圖 2 所示。腦電信號強(qiáng)度隨酒精濃度升高呈梯度上升；相同酒精度下，53% 白酒誘發(fā)的腦電響應(yīng)顯著強(qiáng)于 53% 酒精水溶液，表明白酒風(fēng)味物質(zhì)能進(jìn)一步增強(qiáng)da腦激活。

圖 2  （A）七種刺激（水、5%、10%、20%、40%、53% 乙醇水溶液及白酒）誘發(fā)的全腦信號響應(yīng)差異方差分析(B) 七種刺激誘發(fā)的腦節(jié)律波響應(yīng)

腦電節(jié)律波響應(yīng)分析

四種節(jié)律波（δ、θ、α、β）對刺激的響應(yīng)強(qiáng)度存在差異，如圖 2 B所示。δ 波與 α 波強(qiáng)度隨酒精濃度升高明顯增強(qiáng)，且白酒對 δ、α 波的激活顯著高于同濃度酒精溶液；θ、β 波變化趨勢相似但幅度較弱，未達(dá)顯著差異水平。

腦區(qū)激活差異分析

不同刺激下各腦區(qū)激活模式不同，低濃度酒精（5%、10%）主要激活中yang區(qū)；高濃度酒精（40%、53%）顯著激活額葉、中yang區(qū)與右顳葉；白酒同時(shí)激活左、右顳葉，激活范圍更廣、強(qiáng)度更高。額葉、中yang區(qū)、右顳葉與酒精刺激呈強(qiáng)相關(guān)，為核心響應(yīng)腦區(qū)。

圖 3 七個(gè)刺激下不同腦區(qū)響應(yīng)的方差分析（ANOVA）

棒表示標(biāo)準(zhǔn)差

時(shí)間域響應(yīng)特征

味覺感知時(shí)段（2000–3000 ms）內(nèi)腦電響應(yīng)動態(tài)變化明顯，高濃度酒精刺激下大腦響應(yīng)更快，2000–2600 ms 信號緩慢上升，2600–3000 ms 快速增強(qiáng)；白酒響應(yīng)峰值出現(xiàn)更早、強(qiáng)度更高，與純酒精溶液的時(shí)序特征存在差異。

圖 4 隨機(jī)選取一名受試者，其對 7 種刺激的總平均腦響應(yīng)

相關(guān)性分析

腦區(qū)與刺激的相關(guān)性結(jié)果如圖 5A 所示，額葉、中yang區(qū)、右顳葉與酒精濃度呈顯著正相關(guān)（p<0.01）；節(jié)律波相關(guān)性如圖 5B 所示，δ 波、α 波與酒精刺激呈顯著正相關(guān)（p<0.05），為反映酒精刺激的關(guān)鍵指標(biāo)。

圖 5  (A) 不同腦區(qū)對 7 種刺激響應(yīng)的相關(guān)性分析(B) 不同節(jié)律波對 7 種刺激響應(yīng)的相關(guān)性分析

這項(xiàng)研究通過腦電信號分析，系統(tǒng)闡明了不同酒精度酒精溶液及白酒對大腦感知的影響規(guī)律。大腦可精準(zhǔn)區(qū)分不同酒精濃度刺激，腦電信號強(qiáng)度隨酒精度升高而增強(qiáng)；同等酒精度下，白酒因含復(fù)雜風(fēng)味物質(zhì)，誘發(fā)的腦電激活顯著強(qiáng)于酒精溶液。同時(shí)，δ波與α波強(qiáng)度隨酒精刺激顯著增強(qiáng)，額葉、中yang區(qū)、右顳葉為感知酒精刺激的核心腦區(qū)，共同構(gòu)成酒精風(fēng)味感知的關(guān)鍵神經(jīng)生理特征。

研究結(jié)果為解析酒精飲料風(fēng)味感知機(jī)制提供了客觀神經(jīng)證據(jù)，也為白酒風(fēng)味的客觀量化評價(jià)提供了有效技術(shù)路徑。未來可進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，探究酒精刺激引發(fā)的情緒響應(yīng)差異；深入解析白酒風(fēng)味物質(zhì)與大腦感知的關(guān)聯(lián)機(jī)制；拓展EEG技術(shù)在不同香型、工藝白酒風(fēng)味研究中的應(yīng)用，為白酒品質(zhì)提升與產(chǎn)品創(chuàng)新提供科學(xué)支撐。

Wang G, Wang X, Cheng H, et al. Application of electroencephalogram (EEG) in the study of the influence of different contents of alcohol and Baijiu on brain perception[J]. Food Chemistry, 2025, 462: 140969.

本研究由Guangnan Wang、Xiaolei Wang、Huan Cheng、Hehe Li、Zihan Qin、Fuping Zheng、Xingqian Ye、Baoguo Sun合作完成。Guangnan Wang與Xiaolei Wang為共同第yi作者，分別任職于浙江大學(xué)、北京工商大學(xué)及浙江工商大學(xué)相關(guān)院系。通訊作者為Fuping Zheng和Xingqian Ye，分別來自北京工商大學(xué)與浙江大學(xué)，主要從事食品風(fēng)味感知、感官神經(jīng)機(jī)制及腦電信號分析研究。研究團(tuán)隊(duì)成員來自浙江大學(xué)、北京工商大學(xué)、浙江工商大學(xué)及中國輕工業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。本研究受國家自然科學(xué)基金（No. 32172334）資助。

關(guān)于維拓啟創(chuàng)

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