Un pas de plus vers le décodage de l'odeur
Des chercheurs élucident le rôle de neurones individuels dans la perception des odeurs chez l'homme
Souvent, nous ne réalisons l'importance de notre odorat que lorsqu'il disparaît : la nourriture n'a plus guère de goût ou nous ne réagissons plus à des dangers tels que l'odeur de la fumée. Des chercheurs de l'hôpital universitaire de Bonn (UKB), de l'université de Bonn et de l'université d'Aix-la-Chapelle ont étudié pour la première fois les mécanismes neuronaux de la perception des odeurs chez l'homme. Les cellules nerveuses du cerveau reconnaissent les odeurs et réagissent spécifiquement à l'odeur, à l'image et au texte d'un objet, par exemple une banane. Les résultats de cette étude comblent un fossé de longue date entre la recherche sur les odeurs chez l'animal et chez l'homme et viennent d'être publiés dans la revue "Nature".
Des techniques d'imagerie telles que l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ont déjà révélé quelles régions du cerveau humain sont impliquées dans la perception olfactive. Toutefois, ces méthodes ne permettent pas d'étudier l'odorat au niveau fondamental des cellules nerveuses individuelles. "Par conséquent, notre compréhension du traitement des odeurs au niveau cellulaire repose principalement sur des études animales, et il n'a pas été clairement établi dans quelle mesure ces résultats peuvent être transposés à l'homme", explique le co-auteur de la correspondance, le professeur Florian Mormann, du département d'épileptologie de l'UKB, qui est également membre du domaine de recherche transdisciplinaire (TRA) "Life & Health" de l'université de Bonn.
Les cellules nerveuses du cerveau identifient les odeurs
Le groupe de recherche du professeur Mormann a réussi pour la première fois à enregistrer l'activité de cellules nerveuses individuelles pendant l'odorat. Cela n'a été possible que parce que les chercheurs ont travaillé avec des patients de la clinique d'épileptologie de l'UKB, l'un des plus grands centres d'épilepsie d'Europe, à qui l'on avait implanté des électrodes dans le cerveau à des fins de diagnostic. On leur a présenté des odeurs agréables et désagréables, comme celle d'un vieux poisson. "Nous avons découvert que certaines cellules nerveuses du cerveau humain réagissent aux odeurs. Sur la base de leur activité, nous avons pu prédire avec précision quelle odeur était sentie", explique le premier auteur, Marcel Kehl, doctorant à l'université de Bonn dans le groupe de travail du professeur Mormann à l'UKB. Les mesures ont montré que différentes régions du cerveau, telles que le cortex olfactif primaire, anatomiquement connu sous le nom de cortex piriforme, ainsi que certaines zones du lobe temporal médian, en particulier l'amygdale, l'hippocampe et le cortex entorhinal, sont impliquées dans des tâches spécifiques. Alors que l'activité des cellules nerveuses du cortex olfactif permet de prédire avec le plus de précision quelle odeur a été sentie, l'activité neuronale de l'hippocampe permet de prédire si les odeurs ont été correctement identifiées. Seules les cellules nerveuses de l'amygdale, une région impliquée dans le traitement des émotions, ont réagi différemment selon que l'odeur était perçue comme agréable ou désagréable.
Les cellules nerveuses réagissent à l'odeur, à l'image et au nom de la banane
Dans un deuxième temps, les chercheurs ont étudié le lien entre la perception des odeurs et des images. Pour ce faire, ils ont présenté aux participants de l'étude de Bonn les images correspondant à chaque odeur, par exemple l'odeur puis la photo d'une banane, et ont examiné la réaction des neurones. Étonnamment, les cellules nerveuses du cortex olfactif primaire ont réagi non seulement aux odeurs, mais aussi aux images. "Cela suggère que la tâche du cortex olfactif humain va bien au-delà de la simple perception des odeurs", explique le professeur Marc Spehr de l'Institut de biologie II de l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle, coauteur de l'étude.
Les chercheurs ont découvert des cellules nerveuses individuelles qui réagissaient spécifiquement à l'odeur, à l'image et au mot écrit de la banane, par exemple. Cette découverte indique que les informations sémantiques sont traitées très tôt dans le processus olfactif humain. Les résultats ne confirment pas seulement des décennies d'études sur les animaux, mais montrent également comment différentes régions du cerveau sont impliquées dans des fonctions spécifiques de traitement des odeurs chez l'homme. "Il s'agit d'une contribution importante au décodage du code olfactif humain", déclare le professeur Mormann. "Il est nécessaire de poursuivre les recherches dans ce domaine afin de mettre un jour au point des aides olfactives que nous pourrons utiliser dans la vie quotidienne aussi naturellement que des lunettes ou des aides auditives.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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