Le signifiant de l’information olfactive

, par  Grainede Ble , popularité : 1%

Le signifiant de l’information olfactive

Intervention de Paul Laffort

Le système olfactif peut être schématisé par une boîte noire dont on étudie le mécanisme. Tel est l’objet de l’intervention d’André Holley. On peut aussi étudier la nature de l’information véhiculée par cette boîte noire, en comparant les entrées et les sorties. Tel est l’objet de la présente intervention : la réponse sensorielle, que l’on peut mesurer au moyen de nombreuses techniques d’expérimentation animale ou de psychologie expérimentale, est comparée à la stimulation moléculaire. La manœuvre n’est pas simple pour autant, car à l’information moléculaire proprement dite se surajoutent des informations mémorisées, d’origine génétique, culturelle ou liées à l’histoire individuelle. Les deux éclairages de l’étude de l’olfaction (support matériel de l’information olfactive et nature proprement dite de cette information) sont schématisés à la figure 1.

L’OLFACTION

Fig.1 Représentation schématique des différentes approches de l’étude de l’olfaction (voir texte). Seule est abordée ici l’information olfactive, les rubriques non encadrées étant à peine effleurées et les rubriques encadrées faisant l’objet d’un cas particulier un peu plus détaillé.

Les linguistes distinguent dans un langage, son contenu ou signifié et son contenant ou signifiant. Le contenu de l’information olfactive dans le monde animal est lié à la survie individuelle (alimentaire et d’alarme) et à la survie de l’espèce (sexuel et social). Un exemple d’information d’ordre social est la reconnaissance des petits par leur mère, ou encore celle de la hiérarchie au sein d’une harde, car seuls quelques Primates incluant l’espèce humaine peuvent individualiser les visages à l’aide de la vision. L’information olfactive dans l’espèce humaine est surtout un objet de plaisir, notamment dans l’alimentation et les parfums, et de déplaisir. Dans ce dernier cas elle joue parfois un rôle d’alarme (nourriture avariée, casserole brûlant sur le feu, fuite de gaz de ville, incendie...).

Dans le contenant ou signifiant olfactif, on distingue habituellement les aspects intensitif, qualitatif et hédonique. Ce dernier correspond au caractère agréable ou désagréable, alors que par qualité on entend le fait d’une note prépondérante de menthe ou de citron, par exemple. Un cas particulier dans chacune des rubriques encadrées de la figure 1 est proposé :

1. Intensité de réponse à une substance pure (ou à un mélange défini). Comme souvent en biologie, on constate une courbe sigmoïde lorsque l’on trace une intensité de réponse en fonction du log de la concentration. Cette réponse est la combinaison de sigmoïdes au niveau de chaque récepteur, du type loi d’action de masse, et d’un recrutement, au sens statistique du terme, au sein d’une population de neurorécepteurs (cellules olfactives réceptrices) ayant des seuils de déclenchement différents. Ce dispositif permet à l’animal de mieux s’orienter dans un gradient croissant d’odeur (dans le cas de sigmoïdes aplaties). On peut paramétrer les sigmoïdes de réponse à l’aide de trois paramètres. On a constaté que seulement deux de ces trois paramètres sont indépendants, lorsque la concentration est estimée au niveau des neurorécepteurs. Ceci équivaut à dire que les sigmoïdes ont un point d’intersection commun, qui correspond à une intensité moyenne de perception, ni trop faible ni trop forte.

2. Synergie et inhibition de mélanges binaires. Les phénomènes d’interaction (synergie ou inhibition) sont passionnants mais difficiles à exposer simplement en peu de mots. Disons qu’une avancée importante a été de démontrer l’existence, parmi différents types d’interaction, de celle qui se produit lorsque les deux constituants d’un mélange binaire présentent une grande différence de croissance de l’intensité perçue en fonction de la concentration à partir d’une valeur seuil (on l’appelle pente de Stevens). Ce phénomène a été utilisé dans la lutte contre les nuisances olfactives et a fait l’objet d’un brevet CNRS. La modélisation de mélanges olfactifs binaires peut être considérée comme achevée et a pu être appliquée sans problème à des mélanges gustatifs ou pharmacologiques. En revanche, sa généralisation à des mélanges de plus de deux composantes peut être encore améliorée.

3. Espace 3D de la qualité olfactive. Il a été démontré en 1968 que 25 odorants (ou substances odorantes) présentent une position respective dans un espace à trois dimensions, telle que leurs proximités géométriques prises deux par deux est identique à leurs proximités olfactives estimées par des sujets humains. En 2000, il a été montré que cette observation demeure valable pour 141 odorants. La première dimension de cet espace correspond avec certitude à un axe agréable-désagréable et les deux autres dimensions très probablement à des significations biologiques telles que alimentaire, familiarité, etc. tenant compte des informations stockées en mémoire citées plus haut. On constate par ailleurs dans cet espace, un bon groupement des substances à note prépondérante similaire (mentholée, aillée, poisson, citronnée, etc.) ce qui laisse supposer qu’à l’entrée du système olfactif ces groupements pourraient être déjà présents, mais arrangés différemment les uns par rapport aux autres dans un espace global. La mise en rapport des notes olfactives avec des propriétés moléculaires telles que celles évoquées plus haut, pourrait donc s’avérer fructueuse dans un proche avenir.