Lorsque nous sentons une bouffée de parfum ou que nous nous laissons aller à une bougie parfumée, nous sentons bien plus que Floral Fantasy ou Lavender Vanilla. Nous détectons en fait les molécules odorantes qui pénètrent dans notre nez et interagissent avec les cellules qui envoient des signaux à traiter par notre cerveau. Même si certaines odeurs semblent immuables, la complexité de ce système signifie que les grosses molécules odorantes sont perçues comme la somme de leurs parties – et nous sommes capables de percevoir exactement la même molécule comme une odeur différente.
L’odorat est plus complexe qu’on pourrait le penser. Il ne s’agit pas simplement de détecter des molécules spécifiques. Le chercheur Wen Zhou et son équipe de l’Institut de psychologie de l’Académie chinoise des sciences ont découvert que des parties de notre cerveau analysent des parties plus petites des molécules odorantes qui donnent l’odeur aux choses.
Sent comme…
Alors, comment sentons-nous ? Les molécules odorantes qui pénètrent dans notre nez stimulent les neurones sensoriels olfactifs. Pour ce faire, ils se lient aux récepteurs odorants de ces neurones (dont chacun ne fabrique qu’un seul parmi environ 500 récepteurs odorants différents). Sentir quelque chose active différents neurones en fonction des molécules contenues dans cette odeur et des récepteurs avec lesquels elles interagissent. Les neurones sensoriels du cortex piriforme du cerveau utilisent alors les informations des neurones sensoriels et les interprètent comme un message qui nous fait sentir la vanille. Ou un bouquet de fleurs. Ou quoi que ce soit d’autre.
On pensait auparavant que les molécules odorantes étaient codées uniquement sous forme de molécules entières, mais Zhou et ses collègues voulaient voir si l’analyse cérébrale des molécules odorantes pouvait percevoir quelque chose de moins qu’une molécule complète. Ils ont estimé que si seules des molécules entières fonctionnaient, alors après avoir été exposés à une partie d’une molécule odorante, les sujets testés sentiraient la molécule d’origine exactement de la même manière. Si, au contraire, le cerveau était capable de capter l’odeur des sous-structures d’une molécule, les neurones s’adapteraient à la sous-structure. Lorsqu’ils sont réexposés à la molécule d’origine, les sujets ne la ressentiront pas aussi fortement.
« Si [sub-molecular factors are part of our perception of an odor]-la perception[ion] et sa représentation neuronale serait déplacée vers celle de la partie inadaptée de ce composé », ont déclaré les chercheurs dans une étude récemment publiée dans Nature Human Behaviour.
Ça ne sent pas…
Pour voir si leur hypothèse tenait bon, l’équipe de Zhou a présenté aux sujets testés un composé abrégé CP, ses composants distincts C et P, et un composant non lié, U. P et U étaient censés avoir une intensité aromatique égale bien qu’ils soient des parfums différents.
Au cours d’une séance, les sujets ont senti du CP puis ont reniflé du P jusqu’à ce qu’ils s’y soient adaptés. Lorsqu’ils ont senti à nouveau du CP, ils ont signalé qu’il sentait plus le C que le P. Bien qu’ils aient été exposés à la molécule entière, ils sentaient principalement le C, ce qui était inadapté. Lors d’une autre séance, les sujets se sont adaptés à U, après quoi il n’y a eu aucun changement dans la façon dont ils percevaient la CP. Ainsi, l’effet est spécifique au fait de sentir une partie de la molécule odorante.
Dans une autre expérience encore, il a été demandé aux sujets de sentir d’abord le CP, puis de s’adapter à l’odeur du P avec une seule narine tout en gardant l’autre narine fermée. Une fois adaptés, CP et C avaient une odeur similaire, mais seulement lorsqu’ils étaient reniflés par la narine qui avait été ouverte. Les deux sentaient beaucoup plus différemment à travers la narine qui avait été fermée.
Des recherches antérieures ont montré que l’adaptation aux odeurs se produit dans le cortex piriforme. L’adaptation de la sous-structure amène cette partie du cerveau à réagir différemment aux parties d’un produit chimique auxquelles le nez a récemment été exposé.
Cette expérience olfactive a montré que notre cerveau perçoit les odeurs en faisant bien plus que simplement reconnaître la présence d’une molécule odorante entière. Certaines molécules peuvent être perçues comme un ensemble d’unités submoléculaires perçues séparément.
« Les odeurs que nous percevons sont le produit d’une analyse et d’une synthèse continues dans le système olfactif », a déclaré l’équipe dans la même étude, « haleine après respiration, des caractéristiques structurelles et des relations entre les composés volatils dans notre environnement chimique en constante évolution ».
Nature Comportement humain, 2024. DOI : 10.1038/s41562-024-01849-0