Anatomie et physiologieEdit
Récepteurs olfactifsEdit
Le neuroépithélium olfactif, situé dans le toit des fosses nasales, comprend des cellules réceptrices bipolaires, des cellules de soutien, des cellules basales et des cellules en brosse.Il existe environ 6 millions de neurones récepteurs sensoriels bipolaires dont les corps cellulaires et les dendrites se trouvent dans l’épithélium. Les axones de ces cellules s’agrègent en 30-40 fascicules, appelés fila olfactifs, qui se projettent à travers la plaque cribriforme et la matière pia. Ces axones constituent collectivement le nerf olfactif (CN I) et servent à la médiation de l’odorat.
Les caractéristiques des neurones récepteurs bipolaires comprennent des cils sur les extrémités dendritiques qui se projettent dans le mucus, la régénération à partir des cellules basales après un dommage, et chaque neurone récepteur est également un neurone de premier ordre. Les neurones de premier ordre projettent des axones directement de la chambre nasale au cerveau. Leur caractéristique de neurones de premier ordre permet une exposition directe à l’environnement, ce qui rend le cerveau vulnérable aux infections et à l’invasion d’agents xénobiotiques. Les cellules de soutien, appelées cellules sustentaculaires, fournissent un soutien métabolique et physique aux récepteurs en isolant la cellule et en régulant la composition du mucus. Les cellules souches basales donnent naissance à des neurones et à des cellules non neuronales et permettent une régénération constante des cellules réceptrices et de la cellule qui les entoure.
Transduction olfactiveModification
La transduction olfactive commence par le déplacement des odorants de la phase aérienne à la phase aqueuse dans le mucus olfactif. Les odorants sont transportés par des protéines de liaison des odorants ou diffusent à travers le mucus et atteignent les cils sur les extrémités dendritiques des neurones récepteurs bipolaires. La stimulation provoque l’initiation de potentiels d’action et les signaux sont envoyés au cerveau via le fila olfactif.
Bulbe olfactifEdit
Les axones des neurones récepteurs olfactifs se projettent à travers la plaque cribriforme jusqu’au bulbe olfactif. Le bulbe olfactif est une structure située à la base du lobe frontal. Il comprend des neurones, des fibres nerveuses, des interneurones, des microglies, des astrocytes et des vaisseaux sanguins. Il est constitué de 6 couches : couche du nerf olfactif, couche glomérulaire, couche plexiforme externe, couche des cellules mitrales, couche plexiforme interne et couche des granules. Les terminaisons des axones des récepteurs font synapse avec les dendrites des cellules mitrales et des cellules à touffes dans les glomérules du bulbe olfactif. Les axones des cellules mitrales et des cellules touffues envoient des signaux au cortex olfactif.
Cortex olfactifEdit
Les signaux de la sensation olfactive sont envoyés du bulbe olfactif par les axones des cellules mitrales et des cellules touffes via le tractus olfactif latéral et font synapse au niveau du cortex olfactif primaire. Le cortex olfactif primaire comprend le noyau olfactif antérieur, le cortex piriforme, le noyau cortical antérieur de l’amygdale, le complexe péri-amygdaloïde et le cortex entorhinal rostral. Une caractéristique unique de l’olfaction est son indépendance vis-à-vis du thalamus. Les signaux olfactifs sont envoyés directement du neurone récepteur sensoriel au cortex primaire. Cependant, la communication entre le cortex olfactif primaire et secondaire nécessite des connexions avec le thalamus.
Perception des odeursEdit
L’identité, la qualité et la familiarité des odeurs sont principalement déchiffrées par le cortex piriforme. La conscience de l’odeur est réalisée par des projections du cortex piriforme vers le noyau dorsal médian du thalamus et vers le cortex orbitofrontal, dont fait partie le cortex olfactif secondaire.
Il existe environ 1 000 récepteurs olfactifs codés dans le génome humain. Moins de 500 récepteurs sont fonctionnels dans l’épithélium nasal. Chaque neurone récepteur est un seul type de récepteur olfactif et n’est pas spécifique à un odorant. Un odorant est reconnu par plus d’un type de récepteur et les odorants sont donc reconnus par une combinaison de récepteurs. Le système olfactif s’appuie sur différents schémas d’excitation pour obtenir différents codes pour différents odorants. La lauréate du prix Nobel Linda B. Buck a comparé ce système à la combinaison de différentes lettres de l’alphabet pour produire différents mots. Dans ce cas, chaque mot représente une odeur. Ce codage explique pourquoi nous pouvons détecter plus d’odeurs qu’il n’y a de récepteurs dans l’épithélium nasal.
Olfaction et saveurEdit
La saveur est perçue par la combinaison du sens du goût, de l’odorat et du nerf trijumeau (CN V). Le système gustatif est responsable de la différenciation entre sucré, acide, salé, amer et umami. Le système olfactif reconnaît les substances odorantes lorsqu’elles passent dans l’épithélium olfactif par une voie rétronasale. Cela explique pourquoi nous pouvons identifier une variété de saveurs malgré le fait que nous ne possédions que cinq types de récepteurs gustatifs. Le nerf trijumeau perçoit la texture, la douleur et la température des aliments, par exemple l’effet rafraîchissant du menthol ou la sensation de brûlure des aliments épicés.