Comment les humains utilisent leur odorat pour trouver leur chemin

On pourrait dire qu’une dent sucrée est devenue un doctorat en psychologie de sixième année. l’étudiante Clara Raithel sur le sens de l’odorat humain.

“En tant qu’étudiante à la maîtrise, j’étudiais comment le cerveau réagit au goût” sucré “dans diverses conditions, par exemple si nous abordons certains aliments avec un état d’esprit indulgent ou restrictif”, dit-elle. “J’ai réalisé qu’on ne pouvait pas vraiment étudier les comportements alimentaires sans comprendre comment le cerveau des gens réagissait aux odeurs. J’ai décidé de rechercher des expériences universitaires où je pourrais étudier le sens de l’odorat humain.”

Dans le laboratoire de Jay Gottfried, professeur de psychologie et de neurosciences à l’Université Arthur H. Rubenstein, Raithel a trouvé le mentor idéal. Gottfried étudie l’olfaction – essentiellement la science de l’odorat – depuis près de deux décennies. “Depuis que je suis petit, j’aime le sens de l’odorat”, dit Gottfried. “Les humains ont cinq sens et ils travaillent en tandem, de manière intégrée.”

Mais sans aucune raison, les gens ont tendance à considérer l’odorat comme le sens dont ils se passeraient bien s’ils devaient en perdre un, dit-il. Gottfried estimait que l’odorat avait été très mal évalué et, en tant que neuroscientifique, il voulait le prouver en approfondissant les questions de codage des odeurs et de navigation.

Au moment où Raithel a rejoint son laboratoire en 2018, Gottfried et ses collègues avaient déjà expérimenté la manière dont les humains naviguent dans des odeurs abstraites telles que la banane ou la rose dans des espaces bidimensionnels, découvrant que certaines parties du cerveau liées à la mémoire et aux émotions aident les gens. comprendre quels arômes les entourent. Il souhaitait désormais orienter le travail dans une direction plus naturelle, en créant un paysage olfactif de réalité virtuelle tridimensionnel (pensez au paysage, mais pour votre nez) dans lequel les gens pourraient tenter de se déplacer.

Pour la nouvelle expérience, 28 participants sont entrés chacun quatre fois dans le paysage odorant. Le placement de huit « objets odorants » dans l’environnement (qui sentent l’orange ou la banane) est toujours resté le même. Ce qui a changé, c’est l’endroit où les participants étaient placés dans l’arène de réalité virtuelle et quelle odeur cible ils devaient trouver.

Les résultats ont surpris et enthousiasmé les chercheurs. “Bien que l’odorat humain ait été mal considéré à travers les cinq sens différents, nous sommes désormais en mesure d’établir que les sujets humains peuvent réellement naviguer dans les espaces en utilisant leur nez dans le contexte d’un type particulier d’environnement de réalité virtuelle”, explique Gottfried.

“Nous avons également démontré que ce comportement était associé à l’émergence d’une signature neuronale particulière, indicative de ce que nous pourrions appeler des” cartes cognitives “”, ajoute Raithel. “Cette signature neuronale est apparue non seulement dans les zones traditionnellement associées au comportement de navigation, mais également dans les régions cérébrales liées à l’olfaction.” Leurs résultats suggèrent que ces deux ensembles de régions cérébrales partagent un code spatial commun, ce qui n’était pas connu auparavant.

Raithel dit que les résultats, récemment publiés dans la revue Biologie actuelle, lui fournissent une preuve supplémentaire que l’odorat humain est sous-estimé. “C’est important à sa manière, car il fournit des informations uniques d’une manière que les autres sens ne peuvent pas.”

Ensuite, Raithel et Gottfried tenteront de redessiner l’espace physique des odeurs en modifiant les contextes dans lesquels les participants devront trouver leur odeur cible. Le concept, déjà éprouvé sur des modèles animaux, tente de comprendre ce qui se passe dans le cerveau lorsqu’un participant doit se réorienter dans un espace et envisager des arènes alternatives.

Tous ces travaux visent à mieux saisir l’importance de l’olfaction dans la vie quotidienne. “Imaginez que vous êtes à 800 mètres de la plage. À mesure que vous vous rapprochez du bord de mer, vous sentez la mer de plus en plus, ou vous êtes assis au dîner de Thanksgiving, avec tous ses sons, ses odeurs et ses saveurs”, explique Gottfried. Maintenant, ajoute-t-il, imaginez si vous ne pouviez plus sentir les arômes distincts associés à ces moments – ce serait désorientant.

“Pour quelqu’un qui a perdu son odorat, sa vision du monde s’est rétrécie”, dit-il. “Vous n’avez pas besoin de votre odorat pour faire beaucoup de choses. Mais quand vous en êtes soudainement dépourvu, cela devient complètement inquiétant.”