Structure bulbe olfactive, anatomie et fonctions

Le bulbe olfactif C'est une structure fondamentale pour détecter les odeurs. Il fait partie du système olfactif et chez l'homme, il se trouve à l'arrière des cavités nasales.

Il existe un bulbe olfactif pour chaque hémisphère cérébral et ils sont considérés comme une évagination du cortex. Ils consistent en une paire de protubérances placées sur l'épithélium olfactif et sous les lobes frontaux du cerveau. Ils participent à la transmission des informations olfactives du nez au cerveau.

Il y a des cellules dans la cavité nasale qui capturent les particules chimiques dans l'air qui forment les odeurs. Cette information atteint le bulbe olfactif.

On pense que cela est responsable de la détection des odeurs importantes, de la différenciation des odeurs des autres et de l’amplification de leur sensibilité. En plus d'envoyer ces données à d'autres zones du cerveau pour un traitement ultérieur.

Le bulbe olfactif semble être différent chez l'homme et chez l'animal. Par exemple, chez les animaux, il existe également le bulbe olfactif accessoire qui leur permet de capturer les hormones sexuelles et les comportements défensifs ou agressifs.

En revanche, le bulbe olfactif se distingue par son rôle de neurogenèse chez l'adulte. C'est-à-dire que de nouveaux neurones continuent à naître tout au long de la vie. La fonction de cette régénération neuronale est encore à l'étude. Chez les animaux, cela semble être lié aux comportements sexuels et aux soins des jeunes.

Comment attrapons-nous les odeurs?

Tout d'abord, pour mieux comprendre les caractéristiques et les fonctions du bulbe olfactif, il est nécessaire d'expliquer le fonctionnement du système olfactif.

L'odorat est un sens chimique dont la fonction la plus fondamentale est de reconnaître l'aliment et de vérifier s'il est en bon état ou non. Bien qu'il soit également utile de capturer complètement les saveurs, ou de détecter les dangers ou d'éviter les intoxications.

Il est fondamental pour de nombreuses espèces de détecter les prédateurs. En plus d'identifier les membres de la famille, les amis, les ennemis ou les partenaires possibles.

Bien que nous puissions distinguer parmi des milliers de parfums différents, notre vocabulaire ne nous permet pas de les décrire avec précision. Il est généralement facile d'expliquer quelque chose que nous voyons ou entendons, mais il est difficile de décrire une odeur. Par conséquent, on dit que le système olfactif vise à identifier quelque chose plutôt qu'à en analyser les caractéristiques.

Les odeurs, également appelées stimuli olfactifs, sont des substances volatiles ayant un poids moléculaire compris entre 15 et 300. Elles sont généralement d’origine organique et consistent principalement en lipides solubles.

On sait que nous avons 6 millions de cellules réceptrices olfactives situées dans une structure appelée épithélium olfactif ou muqueuse. C'est dans la partie supérieure de la cavité nasale.

Il semble que moins de 10% de l'air qui atteint les voies nasales pénètre dans l'épithélium olfactif. Pour cette raison, parfois, pour attraper une odeur, il est nécessaire de renifler plus intensément pour atteindre les récepteurs olfactifs.

Juste au-dessus de l'épithélium olfactif se trouve la plaque criblée. La lamina cribosa est une partie de l'ethmoïde située entre l'épithélium olfactif et le bulbe olfactif.

Cet os soutient et protège le bulbe olfactif et présente de petites perforations à travers lesquelles passent les cellules receveuses. Ainsi, ils peuvent transmettre des informations de l'épithélium olfactif au bulbe olfactif.

Nous détectons une odeur lorsque les molécules odorantes se dissolvent dans la muqueuse. La muqueuse est constituée de sécrétions provenant des glandes olfactives qui maintiennent l'intérieur du nez humide.

Une fois dissoutes, ces molécules stimulent les récepteurs des cellules réceptrices olfactives. Ces cellules ont la caractéristique de se régénérer en permanence.

Le bulbe olfactif est situé à la base du cerveau, à la fin des voies olfactives. Chaque cellule réceptrice envoie un seul axone (extension nerveuse) au bulbe olfactif. Chaque axone se raccorde aux dendrites des cellules appelées cellules mitrales.

Les cellules mitrales sont des neurones du bulbe olfactif qui envoient les informations olfactives au reste du cerveau à traiter.

Ils envoient principalement l'information à l'amygdale, au cortex piriforme et au cortex entorhinal. Indirectement, l'information atteint également l'hippocampe, l'hypothalamus et le cortex orbitofrontal.

Le cortex orbitofrontal reçoit également des informations sur le goût. C'est pourquoi on croit que cela pourrait être lié au mélange de l'odeur et du goût qui se produit dans les saveurs.

D'autre part, différentes fibres nerveuses provenant de différentes parties du cerveau pénètrent dans le bulbe olfactif. Ce sont généralement acétylcholinergiques, noradrénergiques, dopaminergiques et sérotoninergiques.

Les apports noradrénergiques semblent être liés aux mémoires olfactives et semblent être associés à la reproduction.

Localisation du bulbe olfactif

Chez de nombreux animaux, le bulbe olfactif est situé à l'avant du cerveau (partie rostrale).

Bien que chez l'homme, il se trouve dans la partie latérale inférieure du cerveau, entre les yeux. Le lobe frontal est situé sur le bulbe olfactif.

Il y a un bulbe olfactif dans chaque hémisphère cérébral et ils peuvent se connecter les uns aux autres par les cellules mitrales.

Structure

Le bulbe olfactif se compose de 6 couches différentes.Tous réalisent des tâches spécifiques qui facilitent le traitement neuronal des odeurs. Triées de bas en haut, ces couches seraient:

- Couche de fibres nerveuses: Il est situé juste au-dessus de la plaque cribrosa. Dans cette couche se trouvent les axones des neurones olfactifs issus de l'épithélium olfactif.

- couche glomérulaire: dans cette couche ils font des synapses (c'est-à-dire qu'ils connectent) les axones des neurones olfactifs et les arborisations dendritiques des cellules mitrales. Ces connexions forment ce que l'on appelle les glomérules olfactifs, puisqu'ils ont l'apparence de structures sphériques.

Chaque glomérule reçoit des informations d'un seul type de cellules réceptrices. Il existe différentes classes de ces cellules en fonction des types d’odeurs captées par leurs récepteurs. Chez l'homme, entre 500 et 1000 récepteurs différents ont été identifiés, chacun sensible à une odeur différente.

De cette manière, il existe deux types de glomérules et différentes molécules réceptrices.

Les glomérules se connectent également à la couche plexiforme externe et aux cellules du bulbe olfactif de l'autre hémisphère cérébral.

- Couche plexiforme externe: c'est celui qui contient les corps des cellules dans les panaches. Celles-ci, comme les cellules mitrales, se connectent aux neurones récepteurs olfactifs. Ils envoient ensuite les informations olfactives au noyau olfactif antérieur, aux zones olfactives primaires et à la substance perforée antérieure. (Wilson-Pauwels, 2013).

Il a aussi des astrocytes et des interneurones. Les interneurones agissent comme des ponts entre différents neurones.

- Couche mitrale: c'est la partie où se trouvent les corps des cellules mitrales.

- Couche cellulaire interne plexiforme et granulaire: Cette couche a des axones de cellules mitrales et de cellules tuftées. En plus de certaines cellules granulaires.

- Couche de fibres nerveuses du tractus olfactif: dans cette couche se trouvent les axones qui envoient et reçoivent des informations à d'autres zones du cerveau. L'un d'eux est le cortex olfactif.

Fonctions

Le bulbe olfactif est considéré comme le lieu principal de traitement des informations olfactives. Il semble fonctionner comme un filtre, cependant, il reçoit également des informations provenant d'autres zones du cerveau impliquées dans l'odorat. Par exemple, l'amygdale, le cortex orbitofrontal, l'hippocampe ou la substance noire.

Les fonctions du bulbe olfactif semblent être:

- Distinguer les odeurs des autres. Pour cela, il semble qu'un glomérule spécifique reçoive des informations provenant de récepteurs olfactifs spécifiques et envoie ces données à des parties spécifiques du cortex olfactif.

Cependant, la question serait: comment utiliser un nombre relativement petit de récepteurs pour détecter autant d'odeurs différentes? C'est parce qu'une odeur particulière rejoint plus d'un récepteur. Ainsi, chaque odeur produirait un modèle d'activité distinct dans les glomérules à reconnaître.

Par exemple, un arôme donné peut avoir une forte union avec un type de récepteur, moyen avec un autre et plus faible avec un autre. Ensuite, il serait reconnu par ce modèle particulier dans le bulbe olfactif.

Cela a été démontré dans une étude de Rubin et Katz (1999). Ils ont exposé le bulbe olfactif à trois odeurs différentes: pentanal, butanal et propanal. Tandis qu'ils observaient leur activité à travers une analyse optique informatisée.

Ils ont constaté que les trois parfums produisaient des schémas d'activité différents dans les glomérules du bulbe olfactif.

- Ignorer les autres arômes et se concentrer sur la détection d'une odeur spécifique ou d'une paire d'odeurs choisies.

Par exemple, bien que nous soyons dans une barre où plusieurs odeurs différentes apparaissent en même temps, grâce au bulbe olfactif, nous pouvons en identifier certaines séparément, sans que les autres interfèrent.

Il semble que ce processus soit réalisé grâce à la soi-disant "inhibition latérale". C'est-à-dire qu'il existe des groupes d'interneurones dont la fonction est de produire une certaine inhibition dans les cellules mitrales. Cela aide à distinguer les odeurs spécifiques, en ignorant les odeurs "d'arrière-plan".

- Augmenter la sensibilité pour capturer les odeurs. Cette fonction est également associée à une inhibition latérale, car lorsque l'on veut se concentrer sur la détection d'une odeur, les cellules réceptrices de cet arôme augmentent son activité. Alors que le reste des cellules réceptrices est inhibé, il empêche les autres odeurs de "se mélanger".

- Permettre aux parties supérieures du système nerveux central de modifier l'identification ou la discrimination des stimuli olfactifs.

Cependant, on ne sait pas encore avec certitude si toutes ces tâches sont effectuées exclusivement par le bulbe olfactif, ou si seulement elles y participent en même temps que d'autres structures.

Ce qui a été montré, c’est que les lésions du bulbe olfactif provoquent une anosmie (absence d’odorat) du côté affecté.

Connexions

Une fois que l'information olfactive traverse le bulbe olfactif, elle est ensuite envoyée à d'autres structures cérébrales qui la traiteront. Il s'agit principalement de l'amygdale, de l'hippocampe et du cortex orbitofrontal. Ces domaines sont liés aux émotions, à la mémoire et à l'apprentissage.

Amygdala

Le bulbe olfactif établit des connexions directes et indirectes avec l'amygdale. Ainsi, il peut atteindre le cortex piriforme, une région du cortex olfactif primaire.Ou connectez-vous directement avec certaines zones du béton d’amygdale.

L'amygdale est une structure qui fait partie du système limbique. L'une de ses fonctions consiste à apprendre les associations entre les odeurs et les comportements. En fait, certains arômes peuvent être agréables et renforcer les stimuli, alors que d'autres peuvent être agressifs.

Par exemple, par expérience, nous apprenons que nous aimons aller dans un endroit qui sent bon ou que nous rejetons l'odeur d'un aliment qui nous a rendus malades dans le passé.

C'est-à-dire que les odeurs liées aux aspects positifs fonctionnent comme une "récompense" de notre comportement. Alors que l'inverse se produit lorsque d'autres odeurs se produisent avec des événements négatifs.

En bref, les odeurs finissent par s'associer à des émotions positives ou négatives grâce à l'amygdale. En outre, il a été démontré qu’elle est activée lorsque des odeurs désagréables sont détectées.

Hippocampe

Le bulbe olfactif et l'amygdale transmettent également des informations à l'hippocampe. Cette région a également des fonctions très similaires à celles de l'amygdale, reliant les odeurs à d'autres stimuli positifs ou négatifs.

D'autre part, il joue un rôle important dans la formation de la mémoire autobiographique. C'est celui qui nous permet de nous souvenir d'événements ou d'événements importants de notre vie.

Lorsque nous percevons un certain arôme stocké dans notre mémoire dans un contexte différent, il est possible que des souvenirs nous viennent à l’esprit. Par exemple, sentir le parfum de notre partenaire évoquera sûrement le souvenir de cette personne. Apparemment, la structure impliquée dans cet événement est l'hippocampe.

De plus, l'amygdale et l'hippocampe peuvent moduler notre perception olfactive. De cette manière, lorsque nous sommes dans un état physiologique tel que la faim, l'odeur de la nourriture peut sembler très agréable. Ceci est produit par l'association apprise entre l'odeur de la nourriture et l'acte de renforcement de manger.

Cortex orbitofrontal

Le cortex orbitofrontal établit des connexions avec le bulbe olfactif directement et à travers le cortex olfactif primaire.

Cette zone a de nombreuses fonctions et participe également aux récompenses odorantes de l'association. L'une de ses fonctions est d'établir une évaluation de la récompense, c'est-à-dire de peser ses avantages et ses coûts.

Comme mentionné, le cortex orbitofrontal reçoit des informations sur le goût et le combine avec l'odeur pour former les arômes. Ce domaine semble avoir beaucoup à voir avec l’appétit et le sentiment de renforcement de l’alimentation.

Références

1. Carlson, N.R. (2006). Physiologie du comportement 8ème édition Madrid: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (s.f.). Le sens de l'odorat: bulbe olfactif et le nez. Extrait le 15 janvier 2017 de Study.com: study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Effets de l'odeur sur les émotions, avec des implications. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Bulbe olfactif. (s.f.) Récupéré le 15 janvier 2017 sur Wikipedia: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine G. J., Fitzpatrick D. et coll., Rédacteurs. (2001). L'ampoule olfactive. Neuroscience. 2ème édition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; Disponible à partir de: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, B.C. & Katz L.C. (1999). Imagerie optique des représentations odorantes dans le bulbe olfactif des mammifères. Neurone; 23 (3): 499-511.
7. Quelles sont les fonctions du lobe olfactif? (s.f.) Récupéré le 15 janvier 2017, de Référence: reference.com.
8. Quelle est la fonction de l'ampoule olfactive? (s.f.) Récupéré le 15 janvier 2017 d'Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, E.J., Stewart, P.A., Spacey S.D. (2013). Nerf olfactif Dans: nerfs crâniens. Dans la santé et la maladie. 3ème éd. Panamerian Medical Editorial.