Prenez un reniflement d'un verre de vin fraîchement versé, et la pensée scientifique dominante suggérerait que l'harmonie des parfums que vous percevez commence par des récepteurs sensoriels dans votre nez en additionnant simplement les odeurs individuelles qu'ils rencontrent. Cependant, de nouvelles recherches de l'Université de Kyushu montrent qu'un processus beaucoup plus complexe se déroule, certaines réponses étant améliorées et d'autres inhibées en fonction des odeurs présentes.
Chez les mammifères, l'odorat commence par la détection des odeurs par des récepteurs situés aux extrémités de cellules spéciales – appelées neurones sensoriels olfactifs – dans le nez. Chacun de ces neurones n'a qu'un seul type de récepteur parmi un vaste répertoire qui dépend de l'espèce, les humains en ayant environ 400 types et les souris environ 1000.
Alors que le traitement des informations sensorielles par le cerveau est connu pour être important pour détecter et synthétiser les odeurs, on en sait encore relativement peu sur les processus qui se produisent lorsque les odeurs sont détectées pour la première fois dans le nez.
En utilisant des techniques récemment développées pour l'enregistrement hautement sensible de la réponse des récepteurs dans le nez de souris vivantes, le groupe de recherche dirigé par Takeshi Imai, professeur à la Graduate School of Medical Sciences de l'Université de Kyushu, a maintenant publié dans Rapports de cellule une meilleure compréhension de la réaction des neurones du nez aux odeurs et à leurs mélanges.
Il a été précédemment considéré que chaque odeur « active '' un ensemble spécifique de récepteurs, et que la réponse des neurones dans le nez aux mélanges d'odeurs est une simple somme des réponses à chaque composant, mais maintenant nous avons des preuves chez la souris que c'est pas le cas. »
Shigenori Inagaki, l'auteur principal de l'article
En étudiant des souris génétiquement modifiées pour que leurs neurones émettent une lumière verte en fonction de la quantité d'ions calcium qu'ils contiennent – un indicateur d'activité – lors de l'absorption de la lumière d'excitation, les chercheurs ont pu enregistrer de manière sensible la réponse des neurones dans le nez de souris à l'aide d'un microscope à deux photons.
Sur la base de ces enregistrements, l'équipe d'Imai a découvert que les odeurs pouvaient non seulement activer mais également supprimer la réponse des neurones dans le nez des souris, indiquant que des interactions complexes se produisent bien avant que les signaux n'atteignent le bulbe olfactif ou le cerveau pour un traitement supplémentaire. En outre, leurs expériences ont montré que le mélange d'odeurs conduit souvent à une amélioration de la réponse par synergie, en particulier lorsqu'elles sont à des concentrations relativement faibles, ou à une suppression de la réponse par antagonisme, en particulier lorsqu'elles sont à des concentrations élevées.
Les processus de suppression et d'amélioration révélés par cette étude peuvent expliquer pourquoi les mélanges d'odeurs produisent des résultats perceptifs très différents de leurs composants, et ce type de compréhension pourrait aider au développement de méthodes pour la conception rationnelle des expériences olfactives, des odeurs agréables et harmonieuses aux désodorisants. .
«Ces résultats indiquent que notre perception des odeurs est ajustée à partir du moment où elles sont détectées dans le nez», explique Imai. « Peut-être, ces découvertes peuvent expliquer comment l'ajout d'une quantité mineure d'une odeur peut avoir un effet si majeur sur le parfum perçu, ou comment différents types de molécules d'odeur dans un verre de vin produisent une belle harmonie. »
La source:
Référence du journal:
Inagaki, S., et coll. (2020) Inhibition, antagonisme et synergie généralisés dans les neurones sensoriels olfactifs de souris in vivo. Rapports de cellule. doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107814.
