Odorat : des super-pouvoirs au service de notre bien-être

L’odorat est complexe et fascinant. La physiologie de ce sens essentiel, depuis la détection des molécules odorantes jusqu’à l’interprétation des odeurs par le cerveau, est explicitée dans cet article. Il décompose son fonctionnement anatomique, en comprenant son lien étroit avec le cerveau et en examinant son rôle dans l’expérience sensorielle.

Comment se crée la perception olfactive dans notre cerveau ? Quelles sont les grandes étapes de la physiologie de l’odorat ?

Découvrez les secrets de son fonctionnement et explorez ses extraordinaires pouvoirs.

I. Odorat et odeur

L’odorat, un sens ‘chimique’

L’odorat est un sens dit ‘chimique’ : il permet la détection de molécules odorantes présentes dans l’environnement et de réagir en conséquence. Une odeur est constituée de centaines de molécules odorantes. Pour être détectées, celles-ci doivent être suffisamment volatiles (pour se déplacer dans l’air), hydrophiles (pour se diluer dans le mucus) et présentes dans une concentration suffisante.

Le lien nez-bouche

Si les molécules odorantes remplissent les conditions nécessaires, la perception de celles-ci peut se faire par 2 voies :

• la voie ortho nasale, la voie directe de l’air inhalé par les narines.
• la voie rétro nasale, la voie indirecte des composés volatils des aliments mis en bouche atteignant la muqueuse olfactive en passant par l’arrière-bouche – on parle de rétro olfaction.

Dans les deux cas, les molécules olfactives rejoignent le même endroit, au niveau de la muqueuse, au sommet de la cavité nasale : l’épithélium olfactif.

II. Création de la perception olfactive dans notre cerveau

Phase 1 – Détection de l’odeur : du message chimique au message nerveux

Le système olfactif humain est composé de:

• l’épithélium olfactif : couche superficielle de la muqueuse olfactive de 3 cm² constituée d’environ 10 millions de neurones olfactifs. Il a la capacité extraordinaire de se régénérer en totalité toutes les 3-4 semaines ; c’est ce que l’on appelle la neurogénèse.
• du bulbe olfactif : situé à la base du cerveau, il joue un rôle central dans le traitement initial des odeurs.

Lorsque les neurones olfactifs détectent les molécules odorantes, ils s’activent et envoient un signal vers le cerveau. Le message chimique devient alors message nerveux.

L’homme est en théorie capable de reconnaître 1000 milliards d’odeurs. Pourtant, il possède seulement 400 récepteurs olfactifs actifs. Quelle est la clé ? Les capacités incroyables de détection des odeurs reposent sur un système combinatoire. Il y a un seul type de récepteur olfactif par neurone. Chaque récepteur a une affinité variable pour une gamme de molécules odorantes et peut donc reconnaitre plusieurs molécules. Une molécule peut également activer plusieurs récepteurs. C’est la combinaison des 400 récepteurs activés ou non qui permet de définir la molécule odorante. Ainsi, l’humain peut reconnaitre jusqu’a 2⁴⁰⁰ odorants différents en théorie, soit 1000 milliards d’odeurs! De plus, le neurone olfactif est capable de discriminer les odorants en intensité et qualité.

« Percevoir une odeur revient à percevoir un accord musical produit sur un orgue de 400 touches : le système olfactif est ainsi formidablement complexe car il y a virtuellement une infinité d’accords ».

Jérôme Golebiowski, professeur à l’Institut de Chimie et Co-directeur du groupement de recherche transdisciplinaire Odorants-odeurs-olfaction du CNRS.

Phase 2 – Codage olfactif : établissement de la carte sensorielle

Le message nerveux arrive dans le bulbe olfactif qui va le rationaliser en encodant une carte d’activation des récepteurs appelée carte sensorielle (message nerveux spatialisé).

Cette carte sensorielle est ensuite traduite en sensation odorante dans le cortex.

Phase 3 – Intégration olfactive : traduction de la carte sensorielle en sensation odorante

Deux phases vont se succéder : une phase inconsciente et une phase consciente.

Processus inconscient (cortex olfactif primaire)

1/ Tout d’abord, sans que l’on en ai conscience, démarre un processus de reconnaissance, apprentissage et stockage de la carte sensorielle dans le cortex piriforme grâce à une bibliothèque d’odeurs déjà enregistrées. Nous avons tous une bibliothèque olfactive unique, fruit de notre histoire, culture et expériences personnelles.

2/ Au niveau de l’amygdale, siège des émotions, le cerveau teinte ensuite l’odeur d’un aspect positif ou négatif – si l’émotion est positive, l’amygdale gauche est activée préférentiellement et inversement pour l’amygdale droite.

3/ Enfin, l’hippocampe, siège de la mémoire, prend le relais. Il permet la construction et le stockage des souvenirs autobiographiques plus ou moins conscients, différents d’un individu a l’autre.

Processus conscient (cortex orbitofrontal)

Enfin, le cortex orbitofrontal gère les fonctions cognitives supérieures:

• identification de l’odeur
• discrimination de l’odeur
• description de l’odeur
• jugement hédonique

Ainsi, le processus de conscientisation, de reconnaissance et d’appréciation arrive en dernier lieu, après les évocations mémorielles et personnelles provoquées par les odeurs. Le cheminement reste instinctif: émotionnel avant d’être intellectuel.

En résumé

Ce voyage sensoriel, qui ne dure que quelques millisecondes depuis la détection des molécules odorantes jusqu’à l’interprétation cérébrale, révèle l’orchestration neurophysiologique exceptionnelle de notre cinquième sens.

Par ailleurs, cette exploration nous rappelle aussi le lien physiologique extrêmement étroit entre notre cerveau et notre odorat. Elle permet d’appréhender le pouvoir extraordinaire des odeurs qui nous entourent, capables de déclencher des souvenirs et des émotions liés à notre passé, parfois oubliés voire occultés.

C’est bien là que réside toute la magie de notre sensibilité olfactive. A nous de faire en sorte de la révéler dès le plus jeune âge via l’éveil de l’odorat, de la cultiver via la stimulation olfactive et de la rééduquer par le biais de la thérapie olfactive.

Sources :

Buck LB. Unraveling the Sense of Smell (Nobel Lecture). Angewandte Chemie (International ed). 2005;44(38):6128–40.

Multidimensional representation of odors in the human olfactory cortex, Fournel, A. ; Ferdenzi, C. ; Sezille, C. ; Rouby, C. ; Bensafi, M.

Salesse R. Odorat et goût : de la neurobiologie des sens chimiques aux applications. Versailles: Éditions Quae; 2012.

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