Il faut moins d'un dixième de seconde - une fraction du temps que l'on pensait auparavant - pour que l'odorat fasse la distinction entre une odeur et une autre, de nouvelles expériences sur des souris montrent.

Dans une étude à paraître dans la revue Communication Nature en ligne le 14 novembre Des chercheurs de la NYU School of Medicine ont découvert que les odorants, des particules chimiques qui déclenchent le sens de l'odorat, n'ont besoin que de quelques protéines de signalisation situées à l'intérieur du nez pour que les souris identifient un arôme familier. De manière tout aussi significative, les chercheurs disent qu'ils ont également découvert que la capacité des animaux à distinguer les odeurs était la même, quelle que soit la force de l'odeur (indépendamment de la concentration odorante).

"Notre étude jette les bases d'une nouvelle théorie sur la façon dont les mammifères, y compris les humains, l'odorat :celui qui est plus épuré qu'on ne le pensait auparavant, ", déclare le chercheur principal et neurobiologiste Dmitry Rinberg, Doctorat. Son équipe prévoit d'autres expérimentations animales pour rechercher des schémas d'activation des cellules cérébrales liés à la détection et à l'interprétation des odeurs qui pourraient également s'appliquer aux humains.

"Tout comme le cerveau humain n'a besoin que de quelques notes de musique pour nommer une chanson en particulier une fois qu'un souvenir s'en est formé, nos résultats démontrent que l'odorat d'une souris n'a besoin que de quelques signaux nerveux pour déterminer le type d'odeur, " dit Rinberg, professeur agrégé à NYU Langone Health et son Neuroscience Institute.

Lorsqu'un odorant s'ancre initialement dans sa protéine réceptrice olfactive sur une cellule nerveuse du nez, la cellule envoie un signal à la partie du cerveau qui attribue l'odeur, identifier l'odeur, dit Rinberg.

L'une des dernières découvertes de son équipe était que les souris reconnaissent une odeur juste après l'activation des premiers récepteurs olfactifs du cerveau, et généralement dans les 100 premières millisecondes suivant l'inhalation de tout odorisant.

Des recherches antérieures sur des animaux avaient montré qu'il faut jusqu'à 600 millisecondes pour que presque tous les récepteurs olfactifs du cerveau impliqués dans leur sens de l'odorat soient pleinement activés, dit Rinberg. Cependant, des expériences antérieures sur des souris, qui inhalent par le nez plus rapidement que les humains et ont un odorat plus rapide, ont montré que le nombre de récepteurs activés dans leur cerveau atteint un pic après environ 300 millisecondes.

Des recherches scientifiques antérieures avaient également montré que les parfums très concentrés activaient davantage de récepteurs. Mais Rinberg dit que jusqu'aux dernières expériences de son équipe, les chercheurs n'avaient pas encore défini le rôle de la concentration dans le processus d'identification des odeurs.

Pour la nouvelle étude, les souris ont été entraînées à lécher une paille pour obtenir une récompense en eau selon qu'elles sentaient des odeurs d'orange ou de pin.

En utilisant des fibres activées par la lumière insérées dans le nez de la souris, les chercheurs pourraient activer des récepteurs cérébraux individuels ou des groupes de récepteurs impliqués dans l'olfaction pour contrôler et suivre le nombre de récepteurs disponibles pour sentir à tout moment. La technique optique a été développée à NYU Langone.

L'équipe a ensuite testé les performances des souris sur les récompenses en eau lorsqu'elles étaient mises au défi par différentes concentrations de chaque odeur, et avec plus ou moins de récepteurs disponibles pour l'activation. Activation précoce de trop de récepteurs, les chercheurs ont trouvé, identification altérée des odeurs, augmenter le nombre d'erreurs commises par les souris entraînées pour obtenir leur récompense.

Les chercheurs ont découvert que les interruptions précoces de la détection des odeurs, moins de 50 millisecondes de l'inhalation, réduit les scores d'identification des odeurs presque au hasard. Par contre, les scores de récompense se sont considérablement améliorés lorsque l'odorat de la souris a été interrompu à tout moment après 50 millisecondes, mais ces gains ont diminué après 100 millisecondes.