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Sens olfactif humain, adaptation ou involution

L’homme ne possède que 350 gènes fonctionnels pour les récepteurs olfactifs, par rapport aux autres mammifères, par exemple les souris, qui possèdent environ 1.100 gènes actifs . Les gènes qui codent pour les récepteurs sont regroupés en séries d’introns dans la région codante. Chez les mammifères, ces régions sont organisées en groupes de 10 ou sont souvent situées sur des chromosomes différents. Dans le génome humain, on trouve une grande quantité de pseudo-gènes, ce qui suggère que l’olfaction est devenue moins importante au cours de l’évolution. Des études récentes ont montré que, chez l’homme, plus de 70% des gènes codant pour les récepteurs olfactifs sont en fait des pseudo gènes, ce qui nous différencie des rats ou des primates qui ont moins de 5% de pseudo gènes .

D’autres études démontrent que l’homme a un bon odorat malgré tous les aspects génétiques qui peuvent avoir tendance à démentir cette théorie. Les œnologues ou les créateurs de parfums sont capables de distinguer des milliers d’odeurs. L’olfaction humaine peut dépasser des tests comme la chromatographie gazeuse dans la détection des molécules odorantes. Toutes ces choses sont réalisées avec un petit nombre de récepteurs mais à l’aide de certaines fonctions accessoires acquises au cours de l’évolution.

Dans le processus de réalisation de la position bipède, le nez et les récepteurs olfactifs se sont élevés au-dessus du niveau du sol et la zone olfactive est devenue plus petite pour permettre aux orbites de se rapprocher et d’offrir une vue stéréoscopique. Étant beaucoup plus éloignées du sol, les odeurs reçues ont cessé d’être contaminées et de se mélanger les unes aux autres. Tout cela, ajouté à la fonction de purification de l’air du nez, a rendu les odeurs plus faciles à percevoir et cela signifie que la zone olfactive s’est réduite sans beaucoup de sacrifices pour les sensations olfactives .

Une fois que les humains ont acquis la position bipède, ils ont commencé à couvrir de grandes distances et à diversifier leur nourriture. Puis, la découverte du feu, il y a environ 2 millions d’années, a diversifié encore plus les odeurs et le goût des aliments. Ainsi, les molécules odorantes des aliments atteignaient l’aire olfactive par voie rétro-nasale en mangeant, pour être traitées et intégrées dans des zones spécialisées du néocortex en même temps que les sensations gustatives générant des saveurs. Avec le temps, au cours de l’évolution, en commençant par l’élevage, la culture des plantes et l’utilisation d’épices, de plus en plus d’informations ont été reçues par voie rétro-nasale, créant ainsi de nombreuses saveurs complexes. Aucune autre espèce de mammifères ou de primates n’a jamais pu bénéficier de ce type de stimulation olfactive pendant leur période d’évolution.

Pendant l’évolution de la race humaine, le cerveau a augmenté en taille et en volume. L’approche classique considère que les organes olfactifs ont diminué en taille et en fonction, laissant la vision et l’audition comme les sens les plus importants, mais la théorie ne considère que la taille de la zone réceptrice. Les zones d’intégration des sensations olfactives sont étendues, comprenant le cortex olfactif et le tubercule olfactif, certaines parties des amygdales cérébrales, certaines zones hypothalamiques, le thalamus médio-dorsal et le cortex orbito-frontal médian et latéral. La mémoire de discrimination et de comparaison entre les odeurs vient contribuer en activant des zones des lobes frontaux et temporaux liées aux aires d’association introduisant une nouvelle et très importante composante cognitive de l’olfaction, composante jamais trouvée chez d’autres espèces.

Le répertoire réduit des gènes des récepteurs olfactifs est compensé par la grande capacité de traitement du cerveau humain.

Le langage et la parole jouent également un rôle important dans la perception et la discrimination des odeurs. Bien que, nous trouvions difficile de décrire une sensation olfactive, cela est très important pour définir et amener l’odeur dans la partie cognitive de la conscience. L’exemple classique des dégustateurs de vin est pertinent pour ce processus. L’œnologue analyse les perceptions orthonasales et rétronasales, les compare avec d’autres saveurs de sa mémoire, et est capable d’identifier les constituants séparément. Ce processus est un effort cognitif incluant l’odorat, le langage, le goût et la mémoire.

Certains produits chimiques peuvent induire des réactions neurovégétatives complexes et inconscientes lorsqu’ils stimulent les récepteurs nasaux. Cette capacité a été préservée au cours de l’évolution depuis les formes de vie inférieures jusqu’aux mammifères, y compris les primates . Les plus importantes sont les phéromones, des substances chimiques qui jouent un rôle important dans la communication, l’attraction et la reproduction. Ces substances sont reçues et différenciées par l’organe voméronasal, qui est extrêmement bien développé chez les insectes, les serpents ou les rongeurs. L’organe voméronasal est également présent chez le fœtus humain mais il n’a jamais été prouvé qu’il persistait jusqu’à l’âge adulte.

Savic et al. ont prouvé que les femmes qui sentent certaines substances de type androgène ont une activité plus élevée dans les noyaux hypothalamiques préoptique et ventromédial. Chez les hommes, les substances œstrogéniques déterminent une activité plus élevée dans les noyaux hypothalamiques paraventriculaire et dorsomédial. Les différentes réactions pourraient éventuellement avoir une composante sexuelle importante et révéler la possibilité de la persistance de l’organe voméronasal dans la vie adulte.

Mombaerts, Greer et al. ont prouvé l’existence d’au moins un gène dans le génome humain qui, chez la souris, est responsable des récepteurs, qui distinguent les produits chimiques inodores tels que les phéromones . Bien que, il n’y a pas si longtemps, on pensait que ces récepteurs étaient totalement absents chez l’homme, il est aujourd’hui largement admis qu’ils existent sous une forme qui n’a pas encore été découverte.

L’olfaction chez l’homme a un rôle dans l’ajout d’attributs émotionnels à certains événements et objets et elle n’est pas vitale dans le processus de recherche de différents objets de l’environnement et de leur distinction. Les humains utilisent davantage leur sens de la vue, laissant l’odorat à d’autres fins que l’exploration de l’environnement. Par exemple, l’odeur d’une banane peut stimuler notre appétit et elle est importante pour cette chose en particulier, mais elle n’est pas vitale si nous essayons de distinguer la même banane d’autres objets ou aliments. La vue est suffisante pour différencier les différents objets, mais l’odorat apporte une qualité, une cohérence et une émotion aux sensations visuelles.

L’être humain est flexible, pouvant apprendre à aimer certaines choses en raison de leur odeur. Surtout quand on parle de nourriture, les saveurs ont une grande importance prouvée par l’existence de tant de combinaisons culinaires différentes, habituelles ou extrêmement exotiques.

Les odeurs et les saveurs sont des facteurs socio-économiques importants. Les signaux olfactifs peuvent agir comme un catalyseur dans les interactions sociales ou peuvent être utilisés comme des stratégies de marketing.

Certains disent que  » le nez sent ce que les yeux voient  » car parfois un simple ingrédient chimique ajouté peut faire en sorte qu’un type d’aliment ressemble à un autre.L’hippocampe médiatise une réactivation de l’association intermodale sémantique même en l’absence de mémoire explicite .