Cours 11: les sens chimiques

Question 1

Sur quoi reposent les sens chimiques ?

Answer 1

Les sens chimiques reposent sur la captation de molécules (sous forme gazeuse pour l’odorat; sous forme solide ou liquide pour le goût) émises par, ou constituant certains objets de notre environnement.

Question 2

Quels sont les deux éléments qui donnent naissance à la saveur?

Answer 2

Bien qu’étant tous deux des sens chimiques, le goût et l’odorat sont distincts sur bien des plans. C’est leur action conjointe qui donne naissance à l’expérience de la saveur.

Question 3

Quelles conditions une molécule doit-elle remplir pour stimuler le système olfactif?

Answer 3

Pour stimuler le système olfactif, une molécule doit :

être volatile (flotter dans l’air),

être petite et légère (≤ 5,8 x 10⁻²² g),

être hydrophobe (ne pas se mélanger ou dissoudre dans l’eau).

Ces caractéristiques permettent aux molécules de rester en suspension dans l’air et d’atteindre les récepteurs (NRO) dans l’épithélium olfactif.

Question 4

où et comment sont captés ces stimuli (molécules volatiles) dans le nez pour être senties (étapes jusqu’au traitement cognitif de l’odeur) ?

Answer 4

Ces molécules peuvent être captées par des récepteurs situés au sommet de la cavité nasale, les neurones récepteurs olfactifs (NRO), qui sont localisés au niveau de l’épithélium olfactif, où leurs dendrites pendent dans l’air.

L’épithélium olfactif est divisé en quatre zones distinctes (zones 1 à 4). Chaque type de récepteur olfactif (RO) est exprimé préférablement dans une seule zone spécifique, mais pas exclusivement

Les récepteurs olfactifs (RO) se trouvent à l’extrémité des cils des neurones récepteurs olfactifs (NRO), qui traversent la muqueuse olfactive. Ces cils pendent dans la cavité nasale et permettent aux RO (les dendrites des NRO) d’entrer en contact avec les molécules odorantes.

principe de compatibilité de forme : la molécule doit s’adapter au récepteur pour être détectée. Lorsque la molécule s’y fixe, cela active une modification de la perméabilité membranaire du neurone.

La fixation déclenche un influx nerveux (potentiel d’action), qui marque le début du signal sensoriel. Ce signal est ensuite transmis vers le bulbe olfactif, où il sera traité par le cerveau.

l’épithélium olfactif est à distinguer de la muqueuse olfactive, qui est plus étendue et caractérisée par le fait qu’elle est couverte de mucus.

Question 5

Combien de neurones récepteurs olfactifs (NRO) l’humain possède-t-il (et pourquoi autant?)

Answer 5

L’humain a environ 10 millions de neurones récepteurs olfactifs (NRO) par narine, soit 20 millions au total.

Ils sont petits, ce qui permet d’en loger autant dans un espace restreint.
Mais comme leurs cils sont directement exposés à l’environnement, ils sont vulnérables aux dommages (pollution, infections, etc…).

Question 6

Combien de types de récepteurs olfactif l’humain possède?

Answer 6

L’humain possède environ 350 types différents de récepteurs olfactifs, chacun sensible à des molécules spécifiques selon leur forme et leur structure chimique.
Cette diversité permet une perception fine et variée des odeurs, selon les composés rencontrés.

Question 7

Quelle est la durée de vie des neurones récepteurs olfactifs (NRO) et comment sont-ils remplacés ?

Answer 7

Les NRO vivent 5 à 7 semaines seulement.
Ils sont constamment remplacés grâce aux cellules basales, qui agissent comme précurseurs :
→ Elles donnent naissance à de nouveaux NRO au fur et à mesure que les anciens meurent.

Question 8

Quelle est la diversité des récepteurs olfactifs (RO) chez l’humain comparée à la souris, et comment sont-ils répartis dans les neurones récepteurs olfactifs (NRO) ?

Answer 8

L’humain possède environ 350 types différents de récepteurs olfactifs (RO), tandis que la souris en a environ 1000.
Les 1000 types de RO de la souris rend son système olfactif beaucoup plus efficace et sensible que celui des humains: leur capacité discriminative serait théoriquement encore plus élevée.

Un NRO n’exprime qu’un seul type de récepteur, mais en plusieurs exemplaires sur ses cils.

Question 9

Jusqu’à combien d’odeurs pouvons nous discriminer et quel procédé nous le permet?

Answer 9

Le codage combinatoire (code distribué) signifie qu’un même odorant peut activer plusieurs types de RO (récepteur olfactif)

Un même RO peut répondre à plusieurs odorants.

Ce système permet à l’humain de discriminer environ 10 000 odeurs, même avec seulement 350 types de RO.

Expliqué autrement: Chez l’humain, on dénombre environ 350 types différents de RO. Chaque NRO dispose de nombreux RO, qui sont tous du même type. Chaque RO peut répondre à une variété d’odorants. Ainsi, la représentation d’une odeur au niveau des RO (i.e. son “profil de reconnaissance”) se fait selon un code distribué. L’humain arrive à discriminer environ 10 000 odeurs différentes sur cette base.

Question 10

Qu’est-ce qui détermine si deux odeurs seront perçues comme similaires ?

Answer 10

Ce n’est pas la similarité de la structure moléculaire des odorants qui détermine leur similarité perceptive, mais leur profil de reconnaissance.

En général, des molécules similaires ont des profils similaires. Cependant, deux molécules structurellement similaires peuvent activer des RO très différents.
Ainsi, ce qui prédit l’expérience perceptive, c’est le profil de reconnaissance (et non la structure chimique).

Si deux odorants ont des profils de reconnaissance similaires (profil similaire de RO), l’expérience olfactive sera similaire, même si leur structure chimique est différente.

Inversement, des molécules très proches chimiquement peuvent produire des odeurs totalement différentes si leur profil de RO (récepteurs olfactifs) est différent.

Quand tu sens une odeur, elle active plusieurs types de récepteurs olfactifs en même temps — certains plus fortement, d’autres faiblement, certains pas du tout.

Ce “pattern” d’activation (quels récepteurs sont activés, et à quel degré) = le profil de reconnaissance de cette molécule.

Question 11

Quelle est la différence entre un code combinatoire et un code spécifique (comme la “théorie de la cellule grand-mère”) ?

Answer 11

Le code combinatoire (distribué) repose sur la participation de plusieurs neurones à la représentation d’un stimulus. Chaque odorant possède des composantes chimiques qui peuvent s’imbriquer dans certaines formes spécifiques de RO. Un même odorant peut activer plusieurs types de RO, et un RO peut répondre à plusieurs odorants. Ce pattern d’activation à travers l’ensemble des RO = profil de reconnaissance de l’odorant = le code neural qui le représente.

À l’inverse, le code spécifique (ex. : “théorie de la cellule grand-mère”) suppose qu’un seul neurone représenterait un objet précis. Cette idée est aujourd’hui largement dépassée, car elle ne permet pas de rendre compte de la complexité des expériences perceptives.

Question 12

Quelle est la différence entre le traitement analytique et le traitement synthétique de l’odeur ?

Answer 12

🧠 Niveau périphérique (récepteurs + bulbe olfactif) : Traitement analytique.
Le signal olfactif est décomposé en ses composantes moléculaires. Chaque composante active certains récepteurs : on fait donc une analyse des parties qui constituent l’odeur.

🧠 Niveau cortical : Traitement synthétique.
Le cerveau intègre les différentes composantes activées pour former une représentation globale de l’objet olfactif.
Ce principe ressemble beaucoup à ce qu’on observe dans le système visuel :
À la rétine, l’image est décomposée en points. Au cortex visuel, ces points sont rassemblés pour former des objets cohérents.

Question 13

Quel est le trajet des signaux olfactifs depuis les neurones récepteurs olfactifs (NRO) jusqu’au cortex olfactif?

Answer 13

Les axones des neurones récepteurs olfactifs (NRO) se regroupent pour former le nerf olfactif, qui :

traverse la plaque cribriforme (plancher osseux sous les lobes frontaux. Elle est fragile : en cas de traumatisme crânien, les axones peuvent être sectionnés, entraînant une perte olfactive permanente),

rejoint le bulbe olfactif ipsilatéral (même côté),

fait synapse dans les glomérules.
(zones entre les axones des NRO (pré-synaptiques) et les cellules mitrales (post-synaptiques) ; Chaque type de RO projette vers deux glomérules : un médian et un latéral.

Après la synapse dans les glomérules, les cellules mitrales envoient directement leurs signaux vers le cortex olfactif primaire, sans passer par le thalamus.
C’est une exception parmi les systèmes sensoriels, qui passent habituellement par un relais thalamique.

Question 14

Que sont les glomérules, en lien avec les récepteurs olfactifs?

Answer 14

(glomérules = zones de synapse entre les axones des NRO (pré-synaptiques) et les cellules mitrales (post-synaptiques)).

Chaque type de RO projette vers deux glomérules : un médian et un latéral.

Bien qu’en général spécifiques, les glomérules peuvent aussi recevoir des afférences de plus d’un type de RO.

Question 15

Quelle est la particularité de la projection olfactive vers le cerveau comparée aux autres sens ?

Answer 15

Après la synapse dans les glomérules, les cellules mitrales envoient directement leurs signaux vers le cortex olfactif primaire,
➡️ sans passer par le thalamus.

C’est une exception parmi les systèmes sensoriels, qui passent habituellement par un relais thalamique.

Question 16

en cas de traumatisme crânien au niveau de la plate cribiforme, qu’est-ce qui pourrait être une conséquenceles axones peuvent être sectionnés, entraînant une perte olfactive permanente.

Answer 16

Elle est fragile : en cas de traumatisme crânien, les axones peuvent être sectionnés, entraînant une perte olfactive permanente.

Question 17

Que révèle l’imagerie optique du bulbe olfactif chez le rat au niveau de l’olfaction?

Answer 17

Elle montre que chaque type d’odorant active une zone particulière du bulbe olfactif.

Plus la chaîne de carbone de la molécule est longue, plus la zone activée est située vers l’avant (zone antérieure) du bulbe.

➡️ Cela suggère une organisation spatiale partielle (codage topographique) selon des caractéristiques chimiques.

Question 18

que sont les cartes chemotopiques (en lien avec visualisation TEP dans le bulbe olfactif du rat) ?

Answer 18

L’imagerie TEP (tomographie par émission de positrons) montre que chaque odorant produit une carte chemotopique
➤ Une zone d’activation bien définie et focalisée dans le bulbe olfactif.

Contrairement au cortex olfactif (où l’activation est plus diffuse et distribuée), le bulbe olfactif présente un profil d’activation plus spécifique et stable.

On constate également une sensibilité à la forme moléculaire pour certains composés (e.g. carvone) mais pas pour d’autres (e.g. limonène). Toutefois, le profil d’activation du bulbe olfactif prédit mieux l’odeur perçue.

Question 19

Des études comparent des molécules similaires pour observer si leur forme moléculaire entraîne une carte chemotopique similaire dans le bulbe :
Qu’est-ce qu’elles ont constaté?

Answer 19

Parfois, des molécules très similaires (ex. : deux formes miroir du limonène) ont des cartes identiques, donc une perception olfactive similaire.

D’autres fois, des molécules similaires (ex. : les deux formes de carvone) entraînent des profils d’activation différents, donc des perceptions distinctes.

Donc…

La structure moléculaire n’est pas toujours un bon prédicteur du profil d’activation dans le bulbe olfactif. En revanche, le profil d’activation dans le bulbe (carte chemotopique) est un bon prédicteur de l’odeur perçue :
Si deux cartes sont similaires → les odeurs sont perçues comme similaires.
Si les cartes sont différentes → les odeurs sont perçues comme différentes.

Question 20

Quel est le trajet des projections centrales du système olfactif à partir du bulbe olfactif ? [4 structures connectées]

Answer 20

À partir du bulbe olfactif, des projections sont envoyées vers le cortex olfactif primaire (cortex piriforme: situé dans la partie médiane et inférieure du lobe temporal, proche des régions impliquées dans la vision. C’est la première cible corticale du traitement olfactif),

qui lui-même projette vers le cortex olfactif secondaire, qui est localisé dans le cortex orbitofrontal (la base des lobes frontaux).
Cette région reçoit également : des projections gustatives (cortex gustatif secondaire), des informations visuelles et tactiles. Il s’agit donc d’un site multimodal, impliqué dans l’intégration sensorielle.

Ce circuit est connecté à l’amygdale et à l’hippocampe, qui seraient impliqués respectivement dans les réactions émotionnelles associées au traitement perceptif (en général, qu’il soit olfactif ou non) et dans l’évocation de souvenirs (effet Proust).

Question 21

Quel est le rôle du cortex orbitofrontal dans le traitement olfactif ?

Answer 21

Le cortex orbitofrontal est une région multimodale :
il reçoit des informations olfactives, mais aussi gustatives, visuelles et tactiles.
➡️ Il intègre ces modalités pour former une perception sensorielle unifiée, ce qui permet de traiter les objets olfactifs complexes.

Question 22

Qu’est-ce que l’effet Proust et qu’est-ce qui l’explique?

Answer 22

Ce phénomène tire son nom de l’écrivain Marcel Proust, qui dans son œuvre décrit comment l’odeur de madeleines évoque spontanément des souvenirs d’enfance. Ce lien rapide et puissant entre odeur, mémoire et émotion serait rendu possible grâce aux connexions olfactives directes vers l’hippocampe et l’amygdale.

En plus des cibles corticales, le système olfactif envoie des projections vers :

L’amygdale : impliquée dans les réactions émotionnelles, notamment en lien avec des odeurs chargées émotionnellement.

L’hippocampe : impliqué dans l’encodage et la récupération de souvenirs.

Ces connexions sous-corticales expliqueraient l’effet Proust : une odeur peut automatiquement et puissamment raviver un souvenir autobiographique, souvent accompagné d’une charge émotionnelle

Question 23

En quoi le traitement de l’odeur dans le cortex piriforme diffère-t-il de celui du bulbe olfactif au niveau de l’organisation ?

Answer 23

Contrairement au bulbe olfactif, qui présente des activations focalisées et organisées pour différents odorants, le cortex piriforme montre une activation très distribuée.

Des enregistrements électrophysiologiques (image en haut à gauche) montrent que des neurones répartis dans toute la région du cortex piriforme réagissent à divers odorants.

L’imagerie optique (image en haut à droite) confirme ce phénomène → des points rouges (hexanal) et verts (octanol) s’activent de façon entremêlée, sans organisation spatiale claire. Ce type de réponse suggère un traitement de type synthétique, dans lequel l’ensemble de l’activation représente l’objet olfactif.

Question 24

Comment se développe la représentation neuronale d’un objet olfactif ?

Answer 24

Un objet olfactif (ex. : une rose) n’émet pas une seule molécule, mais une collection complexe d’odorants.
Exemple : une rose associée à cinq molécules odorantes distinctes / l’odeur du café pourrait impliquer plus de 200 molécules différentes.
C’est cette collection d’odorants, perçue simultanément, qui génère l’expérience olfactive globale.

Lors de la première exposition, l’activation dans le cortex piriforme est désorganisée.
Mais à force de répétitions, des connexions intracorticales se forment entre les neurones activés ensemble.
➡️ Cette intégration neuronale permet la reconnaissance stable d’un objet olfactif lors des expositions futures.

Une fois la représentation neuronale bien établie, la perception complète d’une odeur peut être réactivée même si une seule partie de ses composantes est détectée.
➡️ Cela est rendu possible par les connexions intracorticales qui relient les neurones sensibles aux différentes molécules.

Question 25

Pourquoi la sensibilité olfactive de l’humain est-elle inférieure à celle de plusieurs espèces animales ? (ex : rat, chien)

Answer 25

L’humain a une sensibilité olfactive moindre comparée à des espèces comme le rat ou le chien, car il possède moins de types de récepteurs olfactifs (RO) (environ 350 vs. 1000 chez le chien). 🧠 Pourtant, la sensibilité individuelle de chaque RO est similaire entre espèces — une seule molécule suffit souvent à déclencher une réponse neuronale. ➡️ C’est donc le nombre et la diversité des RO qui expliquent cette différence. ## Footnote 🧠 À noter : la sensibilité individuelle de chaque RO semble similaire à travers les espèces — une seule molécule d’odorant suffit à déclencher une réponse neuronale. Ce n’est donc pas la sensibilité des neurones, mais leur diversité et leur nombre qui font la différence.

Question 26

Que représente le seuil différentiel olfactif chez l’humain, et comment se compare-t-il aux autres sens ?

Answer 26

Le seuil différentiel moyen chez l’humain est de 11 %, c’est-à-dire qu’il faut une différence de 11 % dans la concentration d’un odorant pour percevoir une variation. ➡️ Ce seuil est plus élevé que celui d’autres modalités sensorielles (≈ 5 %), ce qui reflète une acuité olfactive plus faible.

Question 27

Qu'est-ce l'anosmie? [son signe précurseur, ses symptomes, sa prévalence et ses 3 causes fréquentes]

Answer 27

L’anosmie totale (perte complète de l’odorat) touche environ 1 % des Nord-Américains. L’anosmie partielle touche environ 5 %. Causes fréquentes : 1. Infections des voies respiratoires supérieures (rhume, grippe, sinusite) 2. Traumatismes crâniens (lésions de la plaque cribriforme) 3. Maladies neurodégénératives : Alzheimer et Parkinson ➡️ Une perte d’odorat soudaine, sans infection, peut être un signe avant-coureur de ces maladies.

Question 28

Quelle est la capacité de discrimination olfactive chez l’humain, et quelles sont ses limites ?

Answer 28

Un humain peut discriminer environ 10 000 odeurs différentes, et jusqu’à 100 000 chez les personnes hautement entraînées (ex. : parfumeurs). ➡️ Cependant, la capacité d’identification (retrouver le nom d’une odeur) est beaucoup plus limitée, car il est difficile d’y associer un mot. ## Footnote l’olfaction est entraînable, comme les autres modalités sensorielles. ⚠️ Toutefois, la capacité d’identification (retrouver le nom d’une odeur) est plus limitée, en raison d’un manque d’association verbale forte.

Question 29

En quoi consiste l’habituation olfactive, combien de temps est-ce que ça prend et quel en est le mécanisme ?

Answer 29

L’habituation est la perte progressive de sensibilité à une odeur continue, après 15-20 minutes d’exposition. Elle est causée par le recyclage des récepteurs olfactifs (RO) : Le RO capte une molécule, Il est internalisé (entre dans le corps cellulaire) La molécule est éliminée, Le RO ressort plus tard pour redevenir actif. ➡️ Si l’odeur persiste, une grande partie des RO sont occupés ou recyclés, d’où la diminution de la détection. ## Footnote Cette habituation est en grande partie déterminée par le phénomène de “recyclage” des RO. Ainsi, une fois qu’un RO a capté une molécule d’odorant, il rentre à l’intérieur du corps cellulaire pour y être libéré de cette molécule et il n’en ressort que quelques minutes plus tard.

Question 30

Pourquoi certaines odeurs déclenchent encore une réaction émotionnelle même après l’habituation ?

Answer 30

Si une odeur est liée à un souvenir fort ou un trauma, elle peut activer l’amygdale ou l’hippocampe, ➡️ produisant une réaction émotionnelle persistante même si l’odeur n’est plus perçue consciemment. (ex. : panique, malaise ressenti malgré une exposition prolongée) Cela s’explique par l’activation de l’amygdale ou de l’hippocampe, qui peut produire des effets descendants sur le cortex olfactif (ex. : réaction de panique malgré l’atténuation sensorielle).

Question 31

Où sont situés les récepteurs gustatifs et quelle est leur durée de vie ?

Answer 31

Les récepteurs gustatifs, appelés cellules gustatives, sont situés sur la langue et exposés directement au monde extérieur. En raison de cette exposition, leur durée de vie est très courte : environ 1 à 2 semaines. Ils sont donc constamment remplacés, assurant une perception gustative stable malgré l’usure. Ces cellules sont regroupées en bourgeons gustatifs (ou taste buds, en anglais). On en compte environ 10 000 chez l’humain. Ces bourgeons sont principalement localisés sur la langue, mais on en retrouve aussi à la jonction du palais et du voile du palais, sur l’épiglotte et le larynx ## Footnote L’organisation suit cette hiérarchie : Papilles ➜ Bourgeons gustatifs ➜ Cellules gustatives (récepteurs)

Question 32

Quels sont les quatre types de papilles gustatives et leurs caractéristiques ? [forme, où sur la langue, bourgeons gustatifs ou pas]

Answer 32

Papilles filiformes : forme conique, réparties partout sur la langue, ne contiennent aucun bourgeon gustatif. ➤ Elles servent à donner un aspect rugueux à la langue. Papilles fongiformes : forme de champignon, environ 200, situées au bout et sur les côtés de la langue. ➤ Chacune porte 1 à 20 bourgeons gustatifs à leur sommet. Papilles foliacées : 2 replis sur les côtés inférieurs de la langue, contenant plusieurs centaines de bourgeons gustatifs chacune. ➤ Visibles sous la langue en tirant vers le haut, sous forme de structures dentelées. Papilles caliciformes : forme de monticules plats, situées au tiers postérieur de la langue (environ 8 à 12). ➤ Chacune peut contenir jusqu’à 100 bourgeons gustatifs, et est visible sous forme de cercles foncés à l’arrière de la langue.

Question 33

Comment sont détectées les molécules gustatives?

Answer 33

Papilles ➜ Bourgeons ➜ Cellules gustatives (récepteurs) ➜ Microvillosités des cellules gustatives Les cellules gustatives se trouvent dans les bourgeons gustatifs, eux-mêmes situés à l’intérieur des papilles gustatives. À la surface, on retrouve des pores gustatifs, d’où émergent les microvillosités des cellules gustatives. C’est sur ces microvillosités que se situe la surface réceptrice capable de capturer les molécules gustatives présentes dans les aliments liquides ou solides.

Question 34

Quels sont les quatre types principaux de goût, et comment sont-ils détectés ?

Answer 34

Sucré : liaison spécifique entre la molécule sucrée et un récepteur, selon une compatibilité de forme. Amer : même mécanisme que pour le sucré (liaison forme-spécifique). Acide : les ions H⁺ bloquent certains canaux ioniques, ce qui déclenche une réponse neuronale. Salé : les ions Na⁺ entrent dans les canaux ioniques, ce qui provoque une dépolarisation.

Question 35

Qu’est-ce que le goût umami et en quoi diffère-t-il des autres goûts ?

Answer 35

Le goût umami est associé au glutamate monosodique (GMS) et évoque une saveur de viande ou de bouillon. Il est détecté par des récepteurs spécifiques, mais ceux-ci peuvent être situés au-delà de la langue, parfois dans le système digestif. ➡️ Il est considéré comme un goût fondamental par certains, mais le débat scientifique reste ouvert.

Question 36

servent de références standards pour définir chacune des dimensions fondamentales du goût. Nommes-en une pour chaque gout.

Answer 36

Certaines substances activent un seul type de récepteur gustatif : NaCl → salé HCl → acide Sucrose → sucré Quinine → amer ➡️ Elles servent de références standards pour définir chacune des dimensions fondamentales du goût.

Question 37

V/F: une erreur historique s’est glissée dans la représentation classique des zones gustatives (souvent vue dans les manuels), due à une mauvaise traduction allemande par un chercheur américain : cela a conduit à l’idée erronée que chaque type de goût était localisé sur une zone précise de la langue (ex. : sucré au bout, acide sur les côtés, etc.).

Answer 37

Vrai ✅ En réalité, les récepteurs gustatifs pour tous les goûts (sucré, salé, acide, amer) sont répartis sur toute la langue, là où il y a des papilles gustatives. Cependant, il existe de légères variations dans la sensibilité selon les zones : le bout de la langue est un peu plus sensible au sucré, l’arrière est plus sensible à l’amer, etc. ➡️ Vous pouvez percevoir tous les goûts de base partout sur la langue, mais avec des sensibilités variables selon les régions.

Question 38

Certains composés activent plusieurs dimensions à la fois : Comment? Nommes une molécule qui - évoque le salé, mais aussi un peu d'amer et d'acide? - évoque les 4 gouts principaux

Answer 38

Le KCl (chlorure de potassium) évoque du salé, mais aussi un peu d’amer et d’acide. Le NaNO₃ (nitrate de sodium) évoque les quatre goûts de base de manière équilibrée : salé, acide, sucré, amer. ➡️ Ces composés stimulent plusieurs récepteurs gustatifs en parallèle.

Question 39

Quelles différences individuelles dans le goût sont liées à la génétique ?

Answer 39

Environ 2/3 des individus sont des "goûteurs" : - sensibles au goût amer de substances comme le phénylthiocarbamide (PTC) - sensible au 6-n-propylthiouracil (PROP) 1/3 trouvent que ces substances n’ont aucun goût (les “non-goûteurs”). Certains travaux suggèrent que les goûteurs sont aussi plus sensibles au goût amer de la caféine et des fromages suisse et cheddar que les non-goûteurs Récemment, on a découvert que les goûteurs ont plus de papilles gustatives, sur lesquelles on retrouve plus de bourgeons gustatifs, que les non-goûteurs. Néanmoins, les goûteurs rapportent un goût amer plus marqué lorsqu’exposés au PROP que les non-goûteurs, malgré que le nombre de bourgeons stimulés soit le même Le tiers restant sont des non-goûteurs : ils ne perçoivent aucun goût pour ces substances. ➡️ Ces différences semblent être d'origine génétique.

Question 40

Explique les différences anatomiques des gouteurs observables sur la langue ?

Answer 40

Les recherches ont montré que les goûteurs possèdent : Plus de papilles gustatives (notamment des papilles fongiformes) Et, sur celles-ci, plus de bourgeons gustatifs Cette différence est visuellement démontrable : Si on applique une teinture bleue sur la langue : La teinture est absorbée par les papilles filiformes, mais pas par les papilles fongiformes On peut donc observer ces dernières sous forme de petits cercles roses 👉 Chez un non-goûteur, on voit peu de papilles fongiformes. 👉 Chez un super-goûteur, elles sont très nombreuses.

Question 41

Est-ce que le nombre de bourgeons gustatifs explique à lui seul la sensibilité au goût amer ?

Answer 41

Non. Même lorsque le même nombre de bourgeons gustatifs est stimulé chez goûteurs et non-goûteurs : Les goûteurs réagissent fortement au PROP Les non-goûteurs ne réagissent toujours pas Cela suggère que la différence ne s'explique pas uniquement par le nombre de bourgeons, mais peut-être : - par le nombre de cellules gustatives par bourgeon, - ou par une concentration plus élevée de récepteurs pour le goût amer chez les goûteurs.

Question 42

Quels nerfs véhiculent l’information gustative depuis la langue et la bouche ?

Answer 42

Corde du tympan (branche du nerf facial VII) → papilles fongiformes (avant de la langue) Nerf glossopharyngien (IX) → papilles foliacées et caliciformes (arrière de la langue) Nerf vague (X) → récepteurs dans la gorge, l’épiglotte, le larynx, etc. Nerf pétrosal superficiel → récepteurs du voile du palais

Question 43

Transport de l'information gustative depuis la langue: à partir des cellules gustatives (dans les bourgeons gustatifs), le signal nerveux gustatif est transmis au cerveau via plusieurs nerfs crâniens : nommes-les et leurs fonctions (aussi de quels récepteurs ils proviennent) [4]

Answer 43

Le signal part des cellules gustatives présentes dans les bourgeons gustatifs et emprunte plusieurs nerfs crâniens, selon la localisation des récepteurs : Corde du tympan (ou chorda tympani, branche du nerf facial VII) → transporte l’information en provenance des papilles fongiformes situées à l’avant de la langue. Nerf glossopharyngien (IX) → transmet les signaux issus des papilles foliacées et caliciformes, localisées à l’arrière de la langue. Nerf vague (X) → véhicule les signaux provenant de récepteurs gustatifs extra-linguaux, situés dans la gorge, le larynx, l’épiglotte et à la jonction du palais. Nerf pétrosal superficiel → est spécifique aux récepteurs localisés dans le voile du palais. Ces nerfs convergent ensuite vers le noyau solitaire, situé dans le tronc cérébral, où a lieu la première synapse.

Question 44

Quelle est la première station centrale où convergent les signaux gustatifs ?

Answer 44

Tous les nerfs crâniens convergent vers un noyau du tronc cérébral appelé le noyau du tractus solitaire (ou simplement noyau solitaire). ➡️ C’est à cet endroit que se produit la première synapse du traitement gustatif central.

Question 45

Quel rôle joue le thalamus dans la voie gustative ?

Answer 45

Le noyau solitaire envoie ses projections vers le thalamus, plus précisément vers le noyau ventral postérieur médian, qui est un relais sensoriel spécialisé. ➡️ Le thalamus redistribue l’information gustative vers les structures corticales.

Question 46

Où se situe le cortex gustatif primaire et quel est son rôle ?

Answer 46

Le cortex gustatif primaire reçoit les projections du thalamus. Il est localisé dans deux zones profondes et non visibles en surface : l’insula l’operculum frontal (à la frontière entre les lobes frontal et temporal) ➡️ Il constitue la première zone corticale de traitement conscient du goût.

Question 47

Quel est le rôle du cortex orbitofrontal dans la perception gustative ?

Answer 47

Le cortex orbitofrontal reçoit les projections du cortex gustatif primaire. Il agit comme cortex gustatif secondaire, mais aussi comme : cortex olfactif secondaire centre d’intégration multisensorielle (goût, odorat, texture, température) ➡️ Il permet de fusionner plusieurs modalités sensorielles pour former une expérience alimentaire globale.

Question 48

Le type de codage neural utilisé pour le goût est encore débattu. Deux modèles sont envisagés : décris les.

Answer 48

Code spécifique : chaque neurone serait sélectif à un seul type de goût (ex. : uniquement le sucré ou uniquement le salé). ➡️ L’activité d’un neurone suffirait à identifier clairement un stimulus gustatif. Code distribué : chaque neurone peut répondre à plusieurs types de goûts, et c’est l’ensemble du pattern d’activation (à travers plusieurs neurones) qui permet l’identification du goût. ➡️ Un goût donné active plusieurs neurones, chacun réagissant partiellement.

Question 49

# Gout Des enregistrements de neurones individuels dans la corde du tympan (branche du nerf facial, reliée aux papilles fongiformes) chez le rat montrent quoi ? ca appuie quelle hypothèse?

Answer 49

Des enregistrements de neurones individuels dans la corde du tympan (branche du nerf facial, reliée aux papilles fongiformes) chez le rat montrent que : Un même neurone peut répondre à plus d’une substance, par exemple : ➤ NaCl, KCl, NH₄Cl (voir neurone A dans le graphique) ➡️ Cette réactivité multiple appuie fortement l’idée d’un code distribué, où aucun neurone n’est exclusif à un seul goût.

Question 50

Quel lien existe-t-il entre l’activité neuronale et la perception du goût ?

Answer 50

Les profils d’activation neuronale observés chez le rat et l’humain sont corrélés à la perception gustative : Des substances qui activent des profils similaires de neurones sont perçues comme ayant un goût similaire. ➡️ Par exemple, NaCl et KCl activent des neurones similaires et sont perçus comme relativement proches en goût. 🧠 Cela suggère que le cerveau interprète le goût à partir d’un ensemble de réponses neuronales, et non d’un seul signal isolé.

Question 51

Des chercheurs ont utilisé des souris transgéniques pour tester le rôle d’un récepteur spécifique au PTC, un composé au goût amer. Les souris normales, qui ne possèdent pas de récepteur au PTC, ont été comparées à des souris modifiées pour exprimer un récepteur humain au PTC. Le comportement des deux groupes a été mesuré avec un test de léchage : plus la souris évite la solution, plus elle perçoit l’amertume. Quels résultats ont été observés chez les souris transgéniques pour le goût amer (PTC), et qu’est-ce que cela démontre ?

Answer 51

Les souris normales ne montrent aucun évitement, peu importe la concentration de PTC, tandis que les souris transgéniques réduisent fortement leur léchage à mesure que la concentration augmente. 🧠 On en conclut qu’un récepteur spécifique suffit à déclencher un comportement d’évitement, ce qui soutient un code spécifique dans le traitement du goût amer. (à l'appuie de l'hypothèse du code spécifique)

Question 52

Quels effets l’application d’amiloride a-t-elle produits, et que cela indique-t-il sur le codage du goût salé ? Méthode : L’amiloride est un bloqueur des canaux Na⁺, utilisés par les récepteurs au goût salé. Chez le rat, ce produit a été appliqué directement sur la langue, et les réponses neuronales ont été enregistrées dans le noyau solitaire, où les signaux gustatifs sont d’abord traités.

Answer 52

Après application de l’amiloride, l’activité des neurones sensibles au salé est fortement diminuée, tandis que les neurones répondant à d’autres goûts (amer, acide, sucré) restent actifs. 🧠 Cela suggère que des neurones spécifiques au salé existent, ce qui appuie également l’hypothèse d’un codage spécifique pour certaines modalités gustatives.

Question 53

🧩 Pourquoi pas de résultats semblables pour le salé et l’acide dans les modèles génétiques?

Answer 53

Hypothèse : ces goûts sont ioniques(⚡ ions Na⁺ pour le salé, H⁺ pour l’acide)➤ Ce type de codage serait plus complexe ou moins ciblable génétiquement.

Question 54

Quels résultats ont été observés dans l’activité des neurones de la corde du tympan (papilles fongiformes) chez le singe, et que peut-on en conclure ? Méthode : Des chercheurs ont enregistré l’activité de 66 neurones individuels dans la corde du tympan (reliée aux papilles fongiformes) chez le singe, en réponse à quatre goûts de base : Sucrose (sucré) NaCl (salé) HCl (acide) Quinine (amer) Chaque graphique montre les impulsions/sec générées par chaque neurone pour un goût donné.

Answer 54

Certains neurones répondent fortement à un seul goût, par exemple uniquement au sucrose ou à la quinine → cela soutient un code spécifique. D'autres neurones répondent à plus d'une substance, comme à la fois au NaCl et HCl → ce profil correspond plutôt à un code distribué. 🧠 Conclusion : Les résultats ne permettent pas de trancher clairement. Certains goûts, comme le sucré ou l’amer, montrent des réponses plus sélectives, alors que des goûts comme le salé ou l’acide semblent générer des profils plus diffus et partagés entre plusieurs neurones.

Question 55

Qu’est-ce que la saveur et quels sens y contribuent ?

Answer 55

La saveur correspond à l’expérience sensorielle complète que l’on perçoit lorsqu’on consomme un aliment ou une boisson. Elle résulte de la combinaison de deux systèmes sensoriels : Le goût (récepteurs gustatifs dans les papilles) L’odorat (récepteurs olfactifs activés par les molécules volatiles) ➡️ Manger active simultanément ces deux types de récepteurs, ce qui rend la saveur plus riche et complexe que le goût seul.

Question 56

Deux voies olfactives peuvent être empruntées par les molécules odorantes associées à la nourriture : décrit les (Par quelles voies les odeurs contribuent-elles à la saveur ?)

Answer 56

Voie orthonasale : odeurs perçues par les narines avant ou pendant la consommation. Voie rétronasale : odeurs libérées dans la bouche, qui remontent vers la muqueuse olfactive via l’arrière du pharynx durant la mastication ou la déglutition. 📌 Ces deux voies activent les mêmes récepteurs olfactifs, mais la perception consciente (odeur vs goût) diffère selon le contexte.

Question 57

# Saveur Méthode : Des participants doivent identifier des aliments (ex. : café), avec ou sans les narines bouchées. Quels sont les résultats et ce qu'on peut en conclure?

Answer 57

Le goût (stimuli sur la langue) reste intact, mais la voie orthonasale est bloquée. Avec les narines ouvertes : les aliments sont facilement reconnus. Avec les narines bouchées : la capacité d’identification chute drastiquement. 🧠 Conclusion : L’odorat joue un rôle essentiel dans la perception de la saveur. Même si le goût est présent, l’absence d’odeur empêche souvent de reconnaître l’aliment.

Question 58

Les participants devaient identifier des aliments et boissons (café, vin, cerise, citron, etc.) dans deux conditions : Avec les narines ouvertes (perception olfactive normale) Avec les narines bouchées (voies olfactives bloquées) Le pourcentage d’identification correcte a été mesuré pour chaque condition (voir le graphique : barres noires = nez ouvert, barres grises = nez bouché). Quels sont les résultats et ce qu'on peut en conclure?

Answer 58

Pour la majorité des aliments testés (ex. : café, vin, abricot, cerise, oignon), la capacité d’identification chute drastiquement quand le nez est bouché. Ex. : Café → ≈ 90 % avec nez ouvert, ≈ 10 % avec nez bouché Certaines exceptions comme le citron ou le vinaigre sont mieux identifiés, probablement car leur goût acide est détectable sans l’odorat. L’eau est souvent donnée comme réponse par défaut quand aucun goût n’est perçu. 🧠 Conclusion : La reconnaissance des saveurs complexes repose largement sur l’odorat, notamment par la voie rétronasale. Quand cette voie est bloquée, la nourriture semble insipide, ce qui confirme que l’expérience gustative seule est insuffisante pour percevoir la saveur d’un aliment.

Question 59

Qu’est-ce que les résultats de cette étude nous apprennent sur le rôle de l’odorat dans la perception de la saveur de différents composés ? Méthode : Des participants ont goûté trois substances différentes : Sodium oléate Sulfate ferreux MSG (glutamate monosodique) Ils devaient les décrire selon plusieurs dimensions gustatives (sucré, salé, amer, métallique, etc.) La tâche a été réalisée avec les narines ouvertes ou bouchées. Chaque "x" dans le tableau représente le jugement d’un participant pour une dimension donnée. Pour quelle substance le gout vs l'odorat est nécéssaire pour la perception de saveur?

Answer 59

Sodium oléate : ➤ Quand le nez est bouché, les participants disent souvent que la substance ne goûte rien ("tasteless"). ➤ Avec le nez ouvert, ils décrivent la saveur comme savonneuse, métallique, soufrée, etc. 👉 Cela indique que la perception dépend fortement de l’odorat. Sulfate ferreux : ➤ Même effet : sans odorat, la perception est réduite, surtout décrite comme métallique. ➤ Avec le nez ouvert, on observe une plus grande diversité de réponses, ce qui montre aussi une forte contribution olfactive. MSG (glutamate monosodique) : ➤ Les réponses sont quasiment identiques dans les deux conditions. 👉 Cela suggère que la perception de l’umami repose presque exclusivement sur le goût, et très peu sur l’odorat. 🧠 Conclusion générale : La richesse de la saveur perçue provient en grande partie de l’odorat (surtout pour les aliments complexes). Quand l’olfaction est bloquée (ex. : nez bouché), les aliments peuvent sembler insipides ou « sans goût », sauf pour certains composés comme le MSG, qui restent bien perçus grâce à leur stimulation gustative directe.

Question 60

Nommes une substances qui semble plus dépendre du gout pour la saveur et pourquoi.

Answer 60

MSG (glutamate monosodique) : Les réponses sont très similaires, que le nez soit bouché ou non. Cela suggère que la perception de l’umami liée au MSG dépend très peu de l’olfaction, et presque uniquement du système gustatif. Conclusion : L’olfaction contribue fortement à la richesse de la saveur perçue. Quand cette modalité est bloquée (ex. : rhume), les aliments semblent fades ou « sans goût », à l’exception de certains comme le glutamate monosodique.

Question 61

La perception de la saveur dépend de l’intégration de plusieurs modalités sensorielles (goût, odorat, vision, toucher), et implique plusieurs régions cérébrales: lesquelles? (2)

Answer 61

Le cortex orbitofrontal (CO) est une structure clé. Il agit à la fois comme : - cortex olfactif secondaire - cortex gustatif secondaire - zone d’intégration visuelle (cortex inférotemporal) - et tactile (cortex somatosensoriel pariétal) ➡️ Le CO est le premier point de convergence entre les signaux du goût et de l’odorat. Il permet de construire une perception globale de la saveur, incluant des aspects comme la texture ou l’apparence de l’aliment. L’insula, qui fait partie du cortex gustatif primaire, est aussi impliquée dans la perception gustative avant que l’information ne soit intégrée plus largement dans le CO. 🧠 Conclusion : La saveur n’est pas traitée uniquement par les aires gustatives : c’est une expérience multisensorielle intégrée, et le cortex orbitofrontal joue un rôle central en réunissant toutes ces informations pour générer une perception cohérente et enrichie de l’aliment.

Question 62

Quels résultats ont été observés dans l’étude sur le vin, et que démontrent-ils sur le rôle du cortex orbitofrontal ? Méthode : Les participants ont tous goûté le même vin, mais dans des conditions de présentation différentes : Condition neutre : aucun prix affiché. Condition « manipulations des attentes » : on présente le vin comme coûtant 10 $ ou 90 $. Pendant la dégustation, les chercheurs ont mesuré : Les jugements subjectifs (plaisir perçu) L’activité du cortex orbitofrontal (CO) à l’aide d’imagerie cérébrale

Answer 62

Les participants ont trouvé le vin plus agréable lorsqu’il était étiqueté 90 $ : Le CO s’activait davantage dans cette condition, même si c’était exactement le même vin que dans la condition « 10 $ ». 🧠 Conclusion : Le cortex orbitofrontal est sensible non seulement aux propriétés physiques des aliments (goût, odeur, texture…), mais aussi au contexte cognitif, notamment les attentes du consommateur. Cela démontre l’existence d’effets descendants sur la perception gustative : nos croyances modifient l’expérience sensorielle elle-même, au niveau neuronal et subjectif.

Question 63

Quels sont les deux phénomènes qui expliquent la diminution du plaisir gustatif au fil d’un repas ?

Answer 63

Alliesthésie : ➤ Liée à la satiété physiologique (besoin énergétique comblé) ➤ Peut survenir même sans perception gustative directe (ex. : nourriture injectée par tube gastrique) ➤ Diminue la valeur hédonique de la nourriture au fur et à mesure qu’on mange. Satiété sensorielle spécifique : ➤ Résulte de la répétition prolongée d’un même goût ➤ Provoque une diminution du plaisir ressenti pour cet aliment, même sans ingestion ➤ Ne généralise pas aux autres saveurs : l’effet est spécifique à l’aliment consommé

Question 64

Que montrent les études sur la variation de plaisir gustatif selon l’aliment consommé ? Méthode : Les participants mangent un aliment (ex. : banane ou poulet). Par la suite, ils évaluent le plaisir ressenti à l’odeur de plusieurs aliments (incluant celui qu’ils viennent de consommer).

Answer 64

La saveur de l’aliment consommé est jugée moins agréable après le repas. Les autres aliments ne subissent pas cette baisse d’agrément. ➡️ Ex. : après avoir mangé du poulet, l’évaluation du poulet diminue, mais pas celle de la banane (et vice versa). Conclusion : Cela confirme l’existence d’une satiété sensorielle spécifique : Le plaisir gustatif diminue uniquement pour l’aliment auquel on a été exposé, même brièvement, sans effet généralisé.

Question 65

Comment la satiété sensorielle spécifique influence-t-elle l’activité du cortex orbitofrontal (CO) ? Méthode : Des participants sont exposés à différentes odeurs (ex. : banane, vanille) avant et après avoir mangé un aliment spécifique (ex. : banane). On mesure ensuite l’activation du cortex orbitofrontal en réponse à ces odeurs.

Answer 65

L’activation du CO diminue fortement pour l’odeur de l’aliment consommé (ex. : banane). Aucune diminution n’est observée pour d’autres odeurs (ex. : vanille). Conclusion : Le CO encode la valeur de récompense de l’aliment, qui diminue après consommation répétée. ➡️ Cela reflète un mécanisme de satiété sensorielle spécifique : la baisse de réponse est sélective à l’aliment consommé, même au niveau cérébral.

Question 66

Quel rôle joue l’hypothalamus dans la perception de la récompense alimentaire ?

Answer 66

L’hypothalamus agit comme intégrateur de l’état de faim. Il envoie des signaux au CO, modulant la valeur de récompense perçue des aliments selon l’état physiologique. Quand l’animal (ou l’humain) est affamé, l’activation hypothalamique augmente, ce qui amplifie : la réponse neuronale au goût ou à l’odeur de nourriture la valeur hédonique perçue 🧠 Peu importe la modalité sensorielle (goût, odeur…), les neurones de l’hypothalamus répondent plus fortement à la nourriture quand il y a un besoin énergétique, influençant directement la perception de plaisir via le CO.