Développement dans la recherche olfactive: Génération d'odeurs par la stimulation du cerveau

09 February, 2021

Développement dans la recherche olfactive: Génération d'odeurs par la stimulation du cerveau

De nouvelles recherches donnent un premier aperçu du mystérieux sens de l'odorat.

De nouvelles recherches donnent un premier aperçu du mystérieux sens de l'odorat.

Les scientifiques ont appris aux souris comment sentir une odeur entièrement par le cerveau, essentiellement en sentant une odeur qui n'existe pas. Cette étude a été publiée dans la revue Science la semaine dernière, et il reste encore beaucoup à découvrir dans les rouages du sens olfactif, mais c'est un grand pas pour la recherche. De la même manière que les scientifiques ont découvert une partie du code visuel du cerveau, nous pourrons bientôt mieux comprendre exactement comment nous interprétons et comprenons les molécules odorantes. 

Edmund Chong, étudiant diplômé en neurosciences à l'université de New York, a mené les recherches avec son équipe. Il est difficile de manipuler directement les produits chimiques porteurs d'odeur ou les odeurs du monde réel. Au lieu d'introduire une odeur, de la faire sentir au sujet, puis d'étudier ce qui se passe, Chong a utilisé la stimulation optogénétique pour aller directement au cerveau afin de comprendre comment celui-ci interprète l'odeur.

En se concentrant sur les neurones de l'ampoule olfactive, où les odeurs sont perçues, les souris ont été génétiquement modifiées pour que ces neurones s'illuminent et s'activent en réponse à la lumière bleue. La lumière bleue a été introduite selon différents modèles, et les souris ont été récompensées par une goutte d'eau si elles se rendaient au bec qui était corrélé à l'odeur cible. L'odeur cible, bien qu'elle ne soit pas une véritable odeur, était essentiellement communiquée au cerveau directement pour provoquer une réponse neuronale particulière. Un bec était utilisé pour répondre à ce schéma spécifique, et l'autre bec était utilisé lorsqu'une autre odeur était détectée. Ils ont utilisé différents modèles pour apprendre au fil du temps quels modèles de neurones correspondaient à l'odeur cible. De cette façon, ils ont pu déterminer certains détails de la façon dont le bulbe olfactif représente les odeurs et faire comprendre aux souris qu'elles avaient perçu l'odeur. 

Ce type d'expériences, qui consiste à stimuler un cerveau afin d'en comprendre la logique, existe depuis un certain temps, notamment au milieu du 20e siècle avec le neurochirurgien Wilder Penfield, qui utilisait un courant électrique pour activer différentes zones à la surface du cerveau de ses patients. Cette découverte a permis de créer la sensation d'un toucher sur l'avant-bras, même sans être touché, et d'examiner de plus près les régions cérébrales appropriées pour ces réponses.