Les scientifiques révèlent une analyse structurelle chimique dans des calculs neuronaux qui nous permettent d'identifier les odeurs
Les parfums, comme celui du café, des fleurs ou de la tarte à la citrouille fraîchement cuite, sont créés par des molécules odorantes libérées par diverses substances et détectées par notre nez. Essentiellement, nous sentons des molécules, l’unité de base d’une substance qui conserve ses propriétés physiques et chimiques.
Une équipe de recherche dirigée par le Dr Zhou Wen de l'Institut de psychologie de l'Académie chinoise des sciences a découvert que ce processus de « sentir » implique une analyse des caractéristiques structurelles submoléculaires.
L'étude a été publiée en ligne dans Comportement humain le 18 mars.
Dans cette étude, les chercheurs ont perturbé le traitement des caractéristiques submoléculaires en exploitant l'adaptation, un mécanisme fondamental par lequel les réponses neuronales spécifiques se dégradent après une stimulation répétitive ou prolongée. Ils ont également exploité les relations sous-structure-superstructure entre les composés sélectionnés.
Des évaluations comportementales systématiques de plus de 400 participants ont révélé une dégradation de « l'odeur » unifiée d'un composé suite à une adaptation de la sous-structure, c'est-à-dire une exposition prolongée à une sous-structure de ce composé. Le composé a commencé à sentir davantage comme un composé différent représentant sa partie inadaptée. Il est important de noter que ce changement s’est produit indépendamment des attributs de perception olfactive tels que l’intensité et l’agrément.
D'autres comparaisons des forces et des modèles de réponses cérébrales induites par les odeurs avant et après l'adaptation de la sous-structure indiquent que les activités du cortex piriforme antérieur et de l'amygdale portent des informations structurelles locales. Ces régions olfactives se projettent vers le cortex piriforme postérieur, connu pour représenter l'odeur de quelque chose grâce à un codage d'ensemble.
Dans le cortex piriforme postérieur, l'adaptation de la sous-structure rend le modèle de réponse à un composé plus similaire à la réponse à la partie inadaptée du composé (par opposition à la partie adaptée), mettant ainsi en parallèle les observations comportementales.
Les résultats apportent un nouvel éclairage sur le calcul neuronal sous-jacent à la formation d’une odeur. Ils établissent une correspondance directe entre le codage des caractéristiques chimiques submoléculaires et ce que nous sentons, et démontrent que les représentations perceptuelles et neuronales d'une substance odorante ne sont pas invariantes mais peuvent être modifiées de manière dynamique par de récentes rencontres olfactives.
Les odeurs que nous ressentons sont ainsi des manifestations d'une analyse et d'une synthèse continues dans le système olfactif, respiration par respiration, des caractéristiques structurelles et des relations des composés volatils dans notre environnement chimique en constante évolution, selon les chercheurs.
