SENTIR - Transformer un message chimique en une odeur

Publié le 18/04/2013

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1ère étape : le nez.

Chez l’homme, la muqueuse olfactive siège dans chaque fente olfactive, entre les deux yeux. Une partie de l’air inhalé par les narines (voie orthonasale, celle des parfumeurs) ou qui remonte par le pharynx (voie rétronasale, celle des gastronomes) passe sur la muqueuse, qui abrite quelques millions de neurones olfactifs. Ceux-ci portent les récepteurs olfactifs. Si un odorant est reconnu par un récepteur, les neurones correspondants génèrent un influx nerveux.

Le génome humain compte environ 350 gènes de récepteurs olfactifs, mais chaque neurone n’en exprime qu’un seul. Chaque récepteur est capable de reconnaître quelques molécules odorantes ; et un odorant quelques récepteurs différents. Cela génère des milliards de combinaisons de neurones activés, donc des capacités énormes d’identification des odorants, qui pourraient être exploitées dans des nez biomimétiques. Une anosmie spécifique d’un odorant peut être due à l’absence des gènes des récepteurs correspondants.

À noter : les neurones olfactifs se renouvellent à partir de cellules souches. Cela permet la régénération du seul tissu nerveux de l’organisme au contact avec l’extérieur, et donc le maintien de l’odorat. Quant aux cellules souches, elles ont déjà été utilisées en laboratoire pour restaurer la mémoire de souris amnésiques.

2e étape : le bulbe olfactif.

Pour atteindre le bulbe olfactif situé dans la boîte crânienne, les axones des neurones traversent la lame criblée. De ce fait, le nez peut être une porte d’entrée vers le cerveau, soit pour des micro-organismes, soit pour des molécules, parfois thérapeutiques.

Tous les axones des neurones olfactifs exprimant un récepteur donné convergent vers un ou quelques glomérules de chaque bulbe olfactif. Chaque glomérule correspondant à une population homogène de neurones, les glomérules activés par un odorant dessinent dans le bulbe une carte sensorielle qui passe au cortex olfactif.

3e étape : le cortex olfactif.

Ce cortex comporte plusieurs relais en parallèle. Dans l’un deux, le cortex piriforme, se dessine le portrait rovot des odorants et une reconnaissance de leur signification biologique (odeur de congénère, de nourriture, etc.).

L’amygdale, qui fait partie du système limbique, confère une valence émotionnelle et hédonique au message olfactif.

Le cortex entorhinal est relié à l’hippocampe (elle aussi membre du système limbique), qui joue un rôle central dans la mémoire.

C’est dire que le message olfactif active les zones limbiques des émotions et de la mémoire avant d’atteindre la conscience, d’où l’intérêt des neurologues et des artistes (la madeleine de Proust) pour accéder à des processus inconscients.

4e étape : le cortex orbito-frontal.

À travers l’un des noyaux du cortex olfactif (le tubercule olfactif), le tractus olfactif atteint le thalamus puis le cortex orbito-frontal, où a lieu (enfin !) le traitement conscient : la madeleine à Combray.

INRA, Centre de Jouy-en-Josas

Unité Neurobiologie de l’Olfaction et Modélisation en Imagerie (NOeMI : http://www.jouy.inra.fr/noemi)

ROLAND SALESSE