Odorat 08

De biorousso
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L'odorat est souvent un sens que l'Homme a tendance à ignorer et qu'il confond souvent avec le sens gustatif. Bien que peu développé chez l'Homme, l'odorat a un rôle essentiel chez les animaux qui l'utilisent constamment pour différentes raisons telles que la reconnaissance, mais également comme une défense et parfois même pour séduire. Bien que l'Homme néglige le sens olfactif, ce dernier s'avère plus détaillé que le goût dans l'optique que le cerveau est capable de reconnaître une panoplie bien plus vaste d'odeurs que de goûts. Nous nous attacherons dans un premier temps à définir le système olfactif, puis le rôle que celui-ci peut porter chez le comportement animal.


Qu'est-ce que l'odorat/olfaction?

L'odorat est un des cinq sens que tous les animaux possèdent. Celui-ci, tout comme le goût (cf.Goût_08), permet de détecter certaines substances environnantes à l'aide de chimiorécepteurs. Le sens olfactif permet aux être vivants de percevoir et reconnaître des substances volatiles odorantes.

Y a-t-il un lien entre l'odorat et le goût ?

Tout d'abord il faut savoir que les substances perçues par le sens du goût et celles perçues par l'odorat sont de nature différentes. Pour le goût ce sont des substances en solution alors que pour l'odorat, ce sont des substances volatiles. Malgré cela on parle souvent de lien entre ces deux sens mis en évidence la plus part du temps lors d'une congestion de l'organe olfactif du à un rhume par exemple. Alors la personne en mangeant se rend compte que les aliments ont perdu leur goût et ont l'impression de mâcher de la gomme. La raison est que les saveurs que les gens semblaient percevoir par le sens du goût était en fait perçues par l'odorat et la combinaison des informations de ces deux sens donnait le goût de fraise, carotte etc. Auquel ils s'étaient toujours habitués. Pourtant, il existe un lien encore plus évident entre le goût et l'odorat. Celui-ci se situe au niveau de la cavité retro nasale (cf. annexe odorat_1)

Qu'est-ce qu'une odeur?

Une odeur est une substance chimique qui peut être sécrétée par certains êtres vivants y compris les plantes. On parle de substance odorante, quand celle-ci se trouve sous forme de gaz. Pourtant, les odeurs existent aussi en milieu aqueux et donc en solution. Dans ce cas particulier l'odorat et le goût (cf. Goût_08) ne font plus qu'un.
Une odeur est la plupart du temps composée de molécules organiques bien que certaines substances comme l'ammoniac soient quand même odorantes. Une odeur est quelque chose de très relatif car elle peut être considérée comme telle seulement quand elle a été perçue par un système sensoriel consciemment ou inconsciemment (Homo sapiens sapiens) dans le cas des phéromones. En d'autre terme, l'odeur existe lorsque elle à provoquer un stimulus chez un organe vivant.


Qu'est ce que les phéromones ?

Les phéromones sont des substances odorantes, qui sont sécrétées par des individus et qui, une fois entrées en contact avec d'autres individus de la même espèce, provoquent chez ceux-ci une réaction spécifique, un changement de comportement ou même une altération physiologique. Les phéromones sont une forme de communication chimique entre êtres de la même espèce.


  • Les phéromones de territoire
Ces phéromones déposées permettent de délimiter un territoire qui pourra être reconnu par un autre animal de l'espèce. Le cas des canidés, qui déposent grâce à leur urine des phéromones qui font office de "borne", est le plus connu.
  • Les phéromones de trace
Elles servent à tracer une route comme le petit poucet mais avec des phéromones à la place des pierres. Elles sont beaucoup utilisées chez les insectes terrestres et sociaux tels que la fourmi qui peut tracer une route de la colonie jusqu'au lieu ou de la nourriture à été trouvée par exemple. Cette piste pourra alors être suivie par ses congénères.
  • Les phéromones d’alarme
Une fois libérées, ces phéromones dictent une conduite à l'ensemble du groupe de la même espèce se trouvant à proximité. Cette conduite peut être la fuite, l'attaque ou autre chose. Chez l'abeille par exemple, cela signale la présence d'un intrus et elles se mettront toutes à l'attaquer. Ces phéromones ont en quelque sorte le même effet qu'un cri de notre part tel que "Alerte, un intrus". Les plantes peuvent aussi sécréter de telles phéromones qui, chez certaines, déclenchent une réaction auprès de la plante de la même espèce qui la perçoit tel que la sécrétion d'une substance qui a mauvais goût afin qu'un herbivore en train de la manger arrête sont festin.
  • Les phéromones sexuelles
Elles permettent à deux individus de la même espèce et de sexe opposé de se retrouver en vue d'un accouplement. Cette phéromone permet à l'un d'eux de se retrouver et indique aussi, dans le cas de la femelle, sa disponibilité à être fécondée. On observe cela chez certains insectes notamment le bombyx, un papillon.


Les phéromones peuvent avoir beaucoup d'autres rôles, mais ces derniers sont plus spécifiques à certaines espèces. Il est intéressant de remarquer que les phéromones sont aussi importantes, pour certains animaux, que l'est la parole pour nous, d'où l'importance de l'olfaction.

Quels effets produisent les phéromones chez l'Homme?

L'Homme n'échappe pas aux interactions via les phéromones, seulement, celles-ci ont lieu de manière inconsciente. Les phéromones peuvent expliquer certains de nos comportements ; comme par exemple, pourquoi on se sent attirer par une femme, ou par un homme, alors qu'à priori il n'y a aucune raison. Les scientifiques ont démontré que les phéromones secrétées, autant par l'homme que par la femme, contiennent des informations sur le profil génétique de celui qui les secrète. Ces phéromones sont alors captées par le sens olfactif, qui transmet inconsciemment ces données au cerveau. On pense que l'être humain a tendance à rechercher un partenaire ayant des gènes très différents, afin que le brassage génétique soit plus efficace et que cela permette l'évolution. Cependant, une étude récente, des chercheurs des universités britanniques de St Andrews et Stirling, montre que les femmes, qui prennent la pilule, sont moins influencer par les phéromones que les femmes qui n'en prennent pas ou plus. Le fait, que ces femmes ne soient plus influencer par les phéromones pour choisir leur partenaire, les oblige à se fier plus à l’aspect physique et en général elles se focalisent sur les hommes qui ont de hauts niveaux de testostérone. Malheureusement, ce choix ne correspond pas forcément au choix qu'elles auraient fait sous l'emprise des phéromones. On ne connaît pas encore l'étendue de ce phénomène, mais à long terme, il se peut que le brassage des gènes soit mis en danger.

Quelle est l'anatomie de l'organe olfactif chez l'Homme?

L'organe olfactif s'étend du nez jusqu'au bulbe olfactif, qui est lui même une petite partie du cerveau. Il faut savoir que le nez n'est que la partie extérieure de l'organe olfactif et qu'en aucun cas le nez peut sentir une odeur. La fonction du nez dans le système olfactif est de permettre à l'air de pénétrer dans le corps lors de la respiration tout en empêchant les poussières ou autre matières de passer grâce à des poils ainsi qu'au mucus sécrété par de nombreuses glandes. De plus, il à pour effet de réchauffer l'air inspiré grâce aux vaisseaux sanguins y passant. Au fond du nez sur une surface de 10 cm2 environ pour l'Homme, se trouve une muqueuse olfactive composée de cils qui sont reliés à des axones. Les axones très fins de chaque cil se regroupent pour former le nerf olfactif. Ces axones traversent une fine couche osseuse pour atteindre le bulbe olfactif. (cf. annexe odorat_2)

Quel est le mécanisme de perception d'une odeur ?

A la surface des cils, il y a des protéines de liaison qui vont réagir avec une molécule odorante spécifique. La capacité à discerner des milliers d'odeurs est due au nombre énorme de différents récepteurs. Ces derniers reflètent la grande diversité d'expression d'un gène. Cela est comparable à la diversité des capteurs sur les cellules participants aux défenses du corps dans le système immunitaire. Une étude menée sur des rats montre que si on empêche l'expression de certains gènes, le rat devient alors incapable de percevoir une certaine gamme d'odeur que son espèce pourtant reconnaît. Il faut savoir que seules quelques cellules perçoivent chacune une partie spécifique de l'odeur du citron, par exemple. Le mélange de toutes ces informations donne l'odeur du citron. Les cellules ne sont pas toutes capables de percevoir cette odeur. Les informations que reçoit le cerveau au final peuvent être comparées à une couleur perçue par un récepteur spécifique à celle ci et qui une fois mélangé aux couleurs perçues par d'autres récepteurs donne une couleur bien particulière. Dans ce cas si, une odeur.

L'anatomie du système olfactif est assez unique en son genre car toutes informations perçues par d'autre sens vont directement au thalamus alors que pour l'odorat, les axones vont d'abord dans des régions primitives du cortex pour ensuite se rendre vers celui-là (cf. annexe odorat_3). On peut dire que les informations perçues par ce sens on une action particulière sur le cerveau notamment dans les émotions et la mémoire.

Comment l'odeur devient-elle un signal électrique ?

Lorsqu’une substance odorante entre en contact avec l'épithélium olfactif, elle est dissoute dans le mucus, puis détectée par des récepteurs spécifiques à celle-ci. La protéine réceptrice qui se trouve sur un cil va ensuite par une suite de réaction stimuler la production d'AMP cyclique, une sorte de molécule énergétique, qui une fois diffusé dans les cils va déclencher l'ouverture de canaux. Il faut savoir que dans le cil, il y a une concentration assez importante d’ions de chlore qui crée une polarisation permanente du cil. Une fois les canaux ouverts, des ions calcium et sodium, présent dans le mucus, vont pénétrer dans le cil et le dépolariser, car le ion chlore est polarisé négativement alors que ceux qui rentrent sont polarisé positivement. Cette dépolarisation va provoquer le long de l'axone des décharges électriques jusqu'au récepteur olfactif (cf. annexe odorat_4)

Où va ce signal électrique ?

Le signal électrique, qui est parti des cils, atteint les chimiorécepteurs, qui se trouvent dans l'épithélium olfactif. Ces chimiorécepteurs, qui sont aussi appelé récepteurs olfactifs, envoie un signale électrique aux glomérules se trouvant dans le bulbe olfactif (cf. annexe odorat_5). Chaque glomérule ne reçoit que les informations d'un seul sous-type de récepteurs olfactifs particulier. On comprend donc que le système olfactif a une structure très organisées. L'information est modifiée par de multiples et complexes interactions inhibitrices et excitatrices à l'intérieur du bulbe, puis elle est finalement envoyée au cerveau.

A partir du bulbe olfactif, le signal va directement dans des régions primitives du cortex cérébral. Il va ensuite au thalamus comme pour les autres sens.

Quelques pathologies en rapport avec l'olfaction

L'anosmie est un terme général désignant soit une diminution partielle que l'on appelle également 'hyposmie', soit une perte de la sensibilité face aux odeurs. Une anosmie est très souvent provoquer par une maladie. Voici quelques exemples de maladies :

  • Sinusite.
  • Rhume.
  • Polypes des fosses nasales .
  • Rhinite

Il existe également des cas où une seule fosse nasale est touchée, on parlera dans ce cas là d'une 'hémianosmie'. Ces maladies sont notamment dues au fait que la couche de mucus lors d'un rhume par exemple est plus épaisse, empêchant ainsi les molécules odorante d'atteindre les récepteurs sensoriels. Mais cela peut aussi être du à une altération ou d'une destruction des organes sensoriels. Cette incapacité à sentir les odeurs provoque plus de changement que l'on pourrait le penser car comme dit précédemment, l'olfaction participe grandement à la perception des saveurs des aliments. Cela ôte donc le plaisir de manger.

La perte de l'odorat peut aussi être un symptôme de la maladie d'Alzheimer. Celle-ci étant une dégradation des neurones, le système olfactif est directement touché, étant lui-même constitué de neurones.

Peut on perdre l'odorat sans être malade ?

Les fumeurs par exemple:

Au bout de 48h, les fumeurs ayant arrêtés de fumer perçoivent à nouveau des odeurs qu’ils avaient perdu en fumant. Un fumeur aurait tendance à trop saler, à mettre de la sauce car ses sens gustatifs sont en parti détruits. Un ex-fumeur retrouve au contraire les plaisirs simples d'une alimentation saine.

Le tabac produit des effets toxiques surtout sur les organes touchés par la fumée. Les lèvres et la langue, surtout chez le fumeur de pipe, sont soumises à des températures très élevées. Elles souffrent de brûlures chroniques, cette chaleur participe à l'altération des muqueuses ce qui entraîne une destruction des papilles gustatives et une altération des récepteurs olfactifs contribuant à diminuer la perception du goût.

Est-ce que tous les animaux possèdent l'odorat ?

Les animaux possèdent un sens de l'odorat plus développé que celui des hommes, il est d'ailleurs un sens principal pour eux comme l'est, la vue pour nous par exemple. Cela est dû à la surface de l'épithélium olfactif qui est plus grande chez eux ainsi qu'au nombre de détecteurs par cm2. Chez les Insectes, il est aussi utilisé pour la reproduction où il permet, à un mâle du bombyx par exemple, de percevoir les phéromones sexuelle de la femelle à des kilomètres de distance. Même les poissons contrairement à ce que l'on pourrait croire, à cause de leur environnement aquatique, peuvent percevoir l'odeur particulière de leur rivière natale dans le cas des saumons qui reviennent à leur lieu de naissance. Ces odeurs sont des substances odorantes provenant des végétaux et du sol.

Est-ce que l'odorat a la même fonction chez tous les animaux?

L'odorat est beaucoup utilisé par certains animaux comme outil de reconnaissance. Chez les moutons par exemple, la brebis a un souvenir de l'odeur de son agneau à sa naissance. Cela crée un lien durable entre eux. L'homme aussi a une odeur propre à chaque individu mais on observe des facultés de reconnaissance plutôt chez les nouveau-nés. Cela ne disparaît pas forcement à l'âge adulte mais est peut-être perçu inconsciemment. Certaines études montrent que les phéromones d'une personne peuvent influer sur les cycles menstruels d'une autre personne. Un autre exemple bien connu de l'utilisation de l'odorat est celle du chien par exemple. Les chiens délimitent leur territoire grâce à leur urine qui pourra être senti par la suite par un autre chien qui saura alors qu'un autre chien "revendique" ce lieu.


Quels sont les rôles de l'odorat?

Animaux (homo sapiens sapiens exclu)

  • Percevoir les phéromones qui chez beaucoup d'animaux sont le système de communication principal.
  • Délimiter son territoire grâce à des substances odorantes telles que l'urine chez les canidés.
  • La chasse
  • La fuite de prédateurs

Homo sapiens sapiens

  • Accroître le plaisir de déguster les aliments.


Les animaux

  • Avertir quand une substance est potentiellement dangereuse pour l'organisme, par exemple un aliment avarié.
  • Avertir d'un danger potentiel, par exemple fumée, odeur donnée au gaz utilisé en cuisine.

Pourquoi l'odorat est-il si peu important pour l'être humain ?

Parmi les cinq sens, l'odorat est sans doute le moins utile pour l'Homme, car comme dit précédemment, notre sens est beaucoup moins développé que celui des animaux. De plus, nous ne l'employons que très rarement dans notre société, si ce n'est pour le plaisir de déguster des aliments ou de sentir des parfums. De plus les odeurs désagréables ont un effet assez important de répulsion et sont beaucoup plus marquantes. Ainsi, s’il nous était possible de ne pas les sentir, cela ne nous dérangerait pas, pensons-nous. C'est pourquoi, si on demandait à quelques personnes quel sens parmi la vue, l'ouïe, le toucher, le goût ou l'odorat, ne leur est pas nécessaire, la majorité choisirait le sens de l'odorat.
Pourtant, l'odorat est un sens exceptionnel qui présente une anatomie et une complexité qui font de lui un sens primordial pour beaucoup d'autres espèces.

Références

Sites internet

Olfaction

Lien entre le sens olfactif et le cerveau

Maladies olfactives

Ouvrages

  • Biologie, Campbell, Adaptation et révision scientifique de Richard Mathieu, 2ème édition
  • Neurosciences à la découverte du cerveau, Mark F. Bear, Barry W. Connors et Michael A. Paradiso, édition Pradel

--ThierryF 24 septembre 2008 à 23:45 (MEST)
--KevinB 26 septembre 2008 à 10:07 (MEST)
--PaulS 26 septembre 2008 à 10:10 (MEST)
--LorenzoC 26 septembre 2008 à 10:11 (MEST)

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