Olfaction

Définition

L'olfaction est l'action ou la capacité de sentir, le sens de l'odorat, le sens de la détection et du traitement des odeurs. L'olfaction est une fonction physiologique sensorielle par laquelle les animaux perçoivent les odeurs.

Le sens olfactif permet de connaître les odeurs, ou de déterminer la présence de certaines molécules présentes dans l'air ou dans l'eau pour les animaux aquatiques.

L'olfaction et son appareil :

L'olfaction débute par l'inspiration d'air avec des odeurs. L'air est ensuite traité physiologiquement et chimiquement.

Explications

L'olfaction est l'un des cinq sens des animaux. Les quatre autres sont la vision (sens de la vue), l'audition (sens de l'ouïe), la gustation (sens du goût) et la taction (sens du toucher, tactisme).

Le sens olfactif est la perception sensorielle dominante pour de nombreux animaux (mais pas chez l'humain). Le nez humain distingue plus de 10 000 arômes différents, mais un chien en perçoit bien plus !

L'olfaction est un chémorécepteur (ou chimiorécepteur) dans lequel les particules aromatiques ou odoriférantes détachées des corps volatils agissent comme des stimulants qui pénètrent dans l'épithélium olfactif situé dans le nez et sont traités par le système olfactif. Le sens de l'olfaction complète le sens de la gustation pour apprécier les saveurs.

Voir les articles suivants qui concernent les poissons :

• le goût chez les poissons pour la gustation,
• L'anatomie des poissons pour les généralités.

Contrairement à la vue et à l'ouïe, qui peuvent être réduites à des paramètres physiques facilement mesurables, l'olfaction est subjective et la caractérisation personnelle rend le partage d'informations difficile, même entre professionnels. Différentes échelles de référence telles que le "champ des odeurs" ont été créées à l'aide de molécules de référence pour classer les odeurs mais sont encore loin d'être un langage universel pour la description des odeurs

Théorie olfactive

Plusieurs théories ont tenté d'expliquer comment les cellules sont capables de distinguer une si grande variété de molécules odorantes dans un contexte complexe dans lequel les énantiomères peuvent entraîner des perceptions complètement différentes et des molécules structurellement différentes.

De plus, le sexe, l'âge, l'origine culturelle et les différences individuelles contribuent aux variations de perception des odeurs qui compliquent le tableau. Les avancées récentes de la théorie de l'olfaction et les tendances futures de l'olfaction humaine telles que la prédiction des odeurs basée sur la structure et le reniflement artificiel sont aux frontières de la chimie, de la physiologie, de la neurobiologie et de l'apprentissage automatique.

Physiologie de l'olfaction

L'organisation du système olfactif est remarquablement similaire chez divers animaux, des insectes aux mammifères, permettant la détection d'un large éventail de molécules structurellement différentes. Le mécanisme de l'olfaction peut être divisé en quatre étapes principales : le flux d'air des odorants, la liaison aux récepteurs, la transduction du signal et le traitement de l'information. Ci-après, nous nous concentrons sur l'olfaction humaine.

Les molécules odorantes peuvent atteindre la cavité nasale soit par olfaction orthonasale (inhalation directe devant le nez) soit par la gorge lorsque la langue pousse de l'air vers l'arrière de la cavité nasale en mâchant ou en buvant (olfaction rétronasale).

A l'intérieur de la cavité nasale, la perception des odeurs est due à l'interaction de composés volatils avec les neurones récepteurs olfactifs (NRO) qui se trouvent dans l'épithélium olfactif, qui occupe une zone de 3,7 cm 2 dans la partie supérieure de la cavité nasale. L'épithélium est recouvert de mucus et contient des glandes olfactives qui sécrètent les enzymes présentes dans le mucus. Les humains ont environ 12 millions de NRO dans chaque épithélium (droit et gauche); le système olfactif étant bilatéral, il y en a deux de chaque structure.

La transduction sensorielle est le mécanisme par lequel les informations liées à l'odeur détectée par un NRO sont transmises au cerveau. En fait, chaque NRO a à une extrémité 20–30 cils baignant dans le mucus et contenant des récepteurs olfactifs (OR) qui se lient aux molécules odorantes pour donner une réponse électrique. Le message électrique est transféré par l'axone situé à l'autre extrémité des NRO aux fibres nerveuses situées à l'arrière de la cavité nasale.

Chaque NRO exprime un type de récepteur chez l'homme, alors qu'il a été montré qu'un seul neurone peut exprimer deux types de récepteurs différents chez d'autres espèces.

Les axones des NRO traversent l'os ethmoïde pour former des glomérules. Les glomérules sont composés des terminaisons axonales NRO et des dendrites des cellules mitrales (neurones de second ordre). Les axones de tous les NRO contenant le même type de récepteur olfactif sont regroupés dans le même glomérule. Chez l'homme, plus de 5 500 glomérules sont présents, formant le bulbe olfactif. Le bulbe olfactif est le lieu où le signal est traité et transmis au cerveau.

Les axones des cellules mitrales sont regroupés dans des voies olfactives reliées au cortex olfactif. Jusqu'à récemment, le système olfactif était considéré comme ipsilatéral : l'épithélium gauche est connecté au bulbe gauche lui-même connecté au cortex gauche, mais on sait maintenant que la connectivité peut également être controlatérale.

Suite à des stimuli olfactifs, il a été montré que plusieurs zones cérébrales sont activées, telles que le thalamus, l'amygdale et le cortex orbitofrontal, faisant de l'olfaction une expérience sensorielle complexe.

L'olfaction rétronasale et orthonasale peut entraîner des perceptions différentes, principalement en raison de la solubilité différentielle des odorants dans le mucus nasal ou nasopharyngé, qui diffèrent par leur composition.

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