Créer une odeur synthétique pour mieux comprendre l’odorat. Une équipe de recherche de la NYU Grossman School of Medicine (Etats-Unis) a tenu ce pari. Les scientifiques ont créé une odeur artificielle qu’ils ont testé sur des souris pour pouvoir analyser les mécanismes cérébraux liés à ce sens. Dans la revue Science, ils publient leurs résultats.
Un processus complexe
“Décoder comment le cerveau différencie les odeurs est compliqué, estime l’un des principaux auteurs de l’étude Edmund Chong, en particulier parce qu’au contraire des autres sens, comme la vue, nous ne connaissons pas encore les éléments caractéristiques de chacune des odeurs.” Pour comprendre la vue, les scientifiques peuvent s’appuyer sur des éléments précis comme les yeux : une personne peut reconnaître quelqu’un uniquement grâce à eux. La science n’a pas encore réussi à trouver des équivalents pour l’odorat.
L’importance du bulbe olfactif
Les chercheurs ont créé une signature électronique, que le cerveau des souris a identifié comme une odeur. Ils ont analysé les réponses nerveuses dans le cerveau pour comprendre le fonctionnement de l’odorat. L’équipe s’est concentrée sur le bulbe olfactif, situé derrière le nez. D’après des recherches précédentes, les molécules liées aux senteurs activent des cellules réceptrices dans le nez, qui vont elles-mêmes envoyer des signaux électriques vers des fibres situées dans le bulbe, appelé glomérule, puis ils sont transmis aux neurones.
Un système proche de la reconnaissance auditive
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont voulu suivre le “parcours” d’une odeur précise à travers les différents types de neurones. En utilisant l’optogénétique, qui permet d’activer les neurones grâce à la lumière, ils ont réussi à entraîner les souris à reconnaître l’odeur synthétique. L’expérience consistait à activer six faisceaux nerveux différents dans un ordre spécifique. Les souris avaient une récompense lorsqu’elle réussissait à distinguer l’odeur artificielle.
Après cette première étape, les chercheurs ont modifié l’ordre d’activation des faisceaux nerveux pour comprendre comment le cerveau parvient à analyser l’odeur. Ils ont constaté que ce sont les premiers faisceaux qui priment : lorsque ceux-ci sont inversés, le taux de réussite dans la reconnaissance des odeurs était réduit de 30 %. À l’inverse, il y avait peu de changements lorsque l’ordre des derniers faisceaux était modifié.
Des recherches complémentaires nécessaires
Pour les chercheurs, la reconnaissance des odeurs dans le bulbe olfactif fonctionne un peu comme les notes d’une mélodie : ce sont les premières notes qui nous permettent de l’identifier. “Maintenant que nous avons un modèle pour l’ordre et le temps d’activation du glomérule, nous pouvons commencer à examiner le type et le nombre de récepteurs nécessaires au bulbe olfactif pour identifier une odeur”, conclut Dmitry Rinberg, co-auteur de l’étude.