Cours 10 : sens chimiques Flashcards
Sens chimiques
a. Repose sur quoi?
b. Rôle
c. Relation entre gout et odorat
a. Sur la captation de molécules s (sous forme gazeuse pour l’odorat; sous forme solide ou liquide pour le goût) émises par, ou constituant certains objets de notre environnement.
b. Gardiens du processus alimentaire en identifiant ce dont notre corps a besoin pour se nourrir et ce qui lui est néfaste ou toxique.
c. Bien qu’étant tous deux des sens chimiques, le goût et l’odorat sont distincts sur bien des plans et seront traités en séquence. Toutefois, c’est leur action conjointe qui donne naissance à l’expérience de la saveur.
Odorat : Les molécules susceptibles de stimuler notre système olfactif doivent rencontrer certaines conditions (3)
1- être volatiles (i.e. pouvoir flotter dans l’air)
2- être petites et légères (moins de 5,8 x 10-22 g)
3- être hydrophobes (ne pas se mélanger à l’eau)
Odorat : molécules captées par quoi?
Par des récepteurs situés au sommet de la cavité nasale, les neurones récepteurs olfactifs (NRO), qui sont localisés au niveau de l’épithélium olfactif.
Production influx nerveux (odorat)
Les NRO sont dotés de cils qui percent à travers la muqueuse
olfactive.
C’est à l’extrêmité de ces cils que se trouvent les récepteurs olfactifs (RO; essentiellement, les dendrites des NRO).
C’est la stimulation des RO qui déclenche les mécanismes de
perméabilité de la membrane du neurone donnant naissance à
l’influx nerveux.
L’humain dispose d’environ _______ de NRO dans chaque narine (total de ______)*.
L’humain dispose d’environ 10 millions de NRO dans chaque narine (total de 20 millions)*.
Durée de vie limitée NRO (5-7 semaines) : pourquoi? Remplacement?
Puisqu’ils sont en partie directement exposés à l’environnement extérieur
Remplacés par de nouveaux récepteurs, dont les précurseurs sont les cellules basales.
Reconnaissance de l’odeur : fonctionne comment?
Selon profil de reconnaissance de l’odorant = code combinatoire (distribué) par lequel un odorant est représenté par une combinaison particulière de RO qu’il active :
Chaque NRO dispose de RO tous de mêmes types (il y a envrion 350 types possibles).
Chaque RO peut répondre à une variété d’odorants.
Certains odorants dont la structure moléculaire est similaire ont des profils de
reconnaissance similaire mais les exceptions sont fréquentes.
Par contre, le profil de reconnaissance au niveau des RO prédit l’expérience perceptive.
L’humain arrive à discriminer environ _______ odeurs différentes sur la base du profil de reconnaissance.
10 000
Traitement au niveau des récepteurs et projection de signaux neuronaux vers le bulbe olfactif vs au niveau cortical
Traitement effectué par les récepteurs et la projection des signaux neuronaux vers le bulbe olfactif sont conçus comme analytiques : décomposition du signal olfactif en ses molécules constuantes.
Au niveau cortical, on conçoit plutôt le traitement comme synthétique : intégration de combinaisons de molécules pour constituer des objets olfactifs.
Épithélium olfactif jusqu’au bulbe olfactif : anatomie fonctionnelle
L’épithélium olfactif est subdivisé en quatre zones et chaque type de RO ne se trouve que dans une seule de ces zones.
Les axones originant des NRO se regroupent pour constituer le
nerf olfactif.
Le nerf olfactif traverse la plaque cribriforme pour envoyer ses projections vers les glomérules du bulbe olfactif ipsilatéral, où il y a synapse.
Chaque type de RO projette vers une paire de glomérules, un
médian l’autre latéral. Chaque glomérule peut toutefois recevoir
des afférences de plus d’un type de RO.
L’imagerie optique du bulbe olfactif chez le rat révèle…
Que certains composés en
activent des régions particulières et que plus la chaîne de carbone attachée à la molécule est longue, plus la zone d’activation est antérieure.
Bulbe olfactif : carte chemotopique
Zones du bulbe olfactif activées (profil d’activation) pour un odorant particulier : Activations relativement focalisé.
On constate également une sensibilité à la forme moléculaire pour certains composés, mais pas pour d’autres (donc structure ne détermine pas la carte chémotopique).
Toutefois, le profil d’activation du bulbe olfactif prédit l’odeur perçue.
Chemin à partir du bulbe olfactif dans cerveau
1- Bulbe olfactif envoie projections vers le cortex olfactif
primaire (cortex piriforme),
2- Qui lui-même projette vers le cortex olfactif secondaire (cortex orbitofrontal : partagé avec gout)
3- Ce circuit est connecté l’amygdale et à l’hippocampe, qui seraient impliqués respectivement dans les réactions émotionnelles associées au traitement perceptif (en général, qu’il soit olfactif ou
non) et dans l’évocation de souvenirs (effet Proust).
Description réponse neuronale dans le cortex piriforme
Les réponses neuronales à un odorant dans le cortex piriforme sont très dispersées :
Processus de synthèse pour perception d’objets olfactifs : perception intégrée d’une collection d’odorants émis par un objet particulier.
Cette intégration reposerait elle-même sur des circuits neuronaux reliant entre eux la collection de neurones sélectivement sensibles aux différents odorants émis par l’objet en question.
Sur le plan fonctionnel, l’olfaction chez l’humain est caractérisée par… (5)
1- Sensibilité moindre que chez de nombreuses espèces animales, qui est liée au plus faible nombre de RO (qui eux semblent avoir la même sensibilité à travers les espèces : une seule molécule d’odorant suffit).
2- Le seuil différentiel moyen est de 11% (en termes de différence de concentration d’odorant), ce qui est relativement proche des autres modalités sensorielles (autour de 5%).
3- L’anosmie totale est présente chez 1% de la population nordaméricaine. Une atteinte partielle chez 5%. Les causes les plus fréquentes sont des infections des voies respiratoires supérieures (réversibles) et les lésions traumatiques de la plaque cribriforme (brise axones NRO) . Il semble également que l’anosmie pourrait être un signe avant coureur des maladies d’Alzheimer et de Parkinson.
4- L’être humain arrive à discriminer environ 10 000 odeurs différentes (100 000 pour les observateurs hautement entraînés comme les parfumeurs et les dégustateurs de vins). Toutefois, notre capacité d’identification est nettement plus limitée, apparemment en raison de la difficulté à retrouver le nom des odeurs (mal connecté au langage)
.
5- L’habituation à une odeur se fait rapidement :15-20 minutes d’exposition, nous sommes presqu’entièrement insensibles à l’odorant : phénomène de recyclage des RO (une fois qu’un RO a capté une molécule d’odorant, il rentre à l’intérieur du corps cellulaire pour y être libéré de cette molécule et il n’en ressort que quelques minutes plus tard.)
