Odeur (Olfaction)

Les cellules réceptrices olfactives sont situées dans une membrane muqueuse au sommet du nez. De petites extensions ressemblant à des cheveux provenant de ces récepteurs servent de sites aux molécules odorantes dissoutes dans le mucus pour interagir avec les récepteurs chimiques situés sur ces extensions (figure 2). Une fois qu’une molécule d’odeur a lié un récepteur donné, les changements chimiques à l’intérieur de la cellule entraînent l’envoi de signaux au bulbe olfactif: une structure en forme de bulbe à l’extrémité du lobe frontal où commencent les nerfs olfactifs. À partir du bulbe olfactif, les informations sont envoyées aux régions du système limbique et au cortex olfactif primaire, situé très près du cortex gustatif (Lodovichi & Belluscio, 2012; Spors et al., 2013).

Figure 2. Les récepteurs olfactifs sont les parties ressemblant à des poils qui s’étendent du bulbe olfactif à la membrane muqueuse de la cavité nasale.

Les récepteurs olfactifs sont des protéines complexes appelées récepteurs couplés aux protéines G (RCPG). Ces structures sont des protéines qui se tissent sept fois d’avant en arrière à travers les membranes des cellules olfactives, formant des structures à l’extérieur de la cellule qui détectent des molécules odorantes et des structures à l’intérieur de la cellule qui activent le message neuronal finalement transmis au cerveau par les neurones olfactifs. Les structures qui détectent les odeurs peuvent être considérées comme de minuscules poches de liaison avec des sites qui répondent aux parties actives des molécules (par exemple, les chaînes carbonées). Il existe environ 350 gènes olfactifs fonctionnels chez l’homme; chaque gène exprime un type particulier de récepteur olfactif. Tous les récepteurs olfactifs d’un type donné se projettent sur des structures appelées glomérules (amas de cellules appariées trouvés des deux côtés du cerveau). Pour une seule molécule, le schéma d’activation à travers les glomérules brosse une image de la structure chimique de la molécule. Ainsi, le système olfactif peut identifier une vaste gamme de produits chimiques présents dans l’environnement. La plupart des odeurs que nous rencontrons sont en fait des mélanges de produits chimiques (par exemple, odeur de bacon). Le système olfactif crée une image pour le mélange et la stocke en mémoire tout comme il le fait pour l’odeur d’une seule molécule (Shepherd, 2005).

La sensibilité des systèmes olfactifs des différentes espèces varie énormément. Nous pensons souvent que les chiens ont des systèmes olfactifs bien supérieurs aux nôtres, et en effet, les chiens peuvent faire des choses remarquables avec leur nez. Certaines preuves suggèrent que les chiens peuvent « sentir » des baisses dangereuses de la glycémie ainsi que des tumeurs cancéreuses (Wells, 2010). Les capacités olfactives extraordinaires des chiens peuvent être dues au nombre accru de gènes fonctionnels pour les récepteurs olfactifs (entre 800 et 1200), par rapport aux moins de 400 observés chez l’homme et d’autres primates (Niimura &Nei, 2007).

De nombreuses espèces réagissent aux messages chimiques, appelés phéromones, envoyés par un autre individu (Wysocki&Preti, 2004). La communication phéromonale implique souvent de fournir des informations sur l’état de reproduction d’un partenaire potentiel. Ainsi, par exemple, lorsqu’une rat femelle est prête à s’accoupler, elle sécrète des signaux phéromonaux qui attirent l’attention des rats mâles voisins. L’activation phéromonale est en fait un élément important dans l’incitation au comportement sexuel chez le rat mâle (Furlow, 1996, 2012; Purvis & Haynes, 1972; Sachs, 1997). Il y a également eu beaucoup de recherches (et de controverses) sur les phéromones chez l’homme (Comfort, 1971; Russell, 1976; Wolfgang-Kimball, 1992; Weller, 1998).