Les sens chimiques

Question 1

Sur quoi reposent les sens chimiques?

Answer 1

Sur la captation de molécules
> gazeuses pour l’odorat
> liquide ou slide pour le goût

Question 2

Pourquoi les sens chimiques sont-ils perçus comme les gardiens du processus alimentaire?

Answer 2

Car ils identifient ce dont notre corps a besoin pour se nourrir et ce qui lui est néfaste ou toxique.

Question 3

Qu’est-ce qui donne l’expérience de la saveur?

Answer 3

L’action conjointe du goût et de l’odorat.

Question 4

Quelles 3 conditions les molécules doivent rencontrer pour pouvoir stimuler notre système olfactif?

Answer 4

1) Être volatiles (pouvoir flotter dans l’air)
2) Être petites et légères (<5.8 x10^-22g)
3) Être hydrophobes (ne pas se mélanger à l’eau)

Question 5

Décrivez les neurones récepteurs olfactifs (NRO).

Answer 5

• Ce sont eux qui captent les molécules olfactives
• Situés au niveau de l’épithélium olfactif
• À l’extrémité de leurs cils (qui percent la muqueuse olfactive), on trouve des récepteurs olfactifs (RO)
• 10 millions de NRO dans chaque narine
• Puisqu’ils sont en partie directement exposés à l’extérieur (via les cils), les NRO ont une durée de vie limitée (5-7 sem)
• Les précurseurs des NRO sont les cellules basales

Question 6

Décrivez les récepteurs olfactifs (RO).

Answer 6

• Les RO sont essentiellement les dendrites des NRO
• La stimulation des RO déclenche des mécanismes de perméabilité de la membrane du neurone, causant l’influx nerveux
• 350 types de RO chez l’humain (1000 pour souris)
• Sur un NRO, il y a de nombreux RO qui sont tous du même type
• Si deux molécules stimulent un même RO, on ne pourra pas les distinguer
  > Un RO peut répondre à une variété d’odorants

Question 7

Décrivez l’épithélium olfactif.

Answer 7

Il est composé de : 
1) NRO
2) Cellules de support
3) Cellules basales
et il est subdivisé en 4 zones.

Question 8

Décrivez la muqueuse olfactive.

Answer 8

• Elle est située sous l’épithélium
• Seuls les cils la traversent et sont exposés à l’air ambiant
• Sert à protéger les NRO

Question 9

Expliquez ce que sont les profils de reconnaissance.

Answer 9

• La représentation d’une odeur au niveau de RO
• Prédit l’expérience perceptive
• Pour un odorant, on a une collection de RO qui répondent
• Structure moléculaire similaire =/ des profils de reconnaissance similaires
  > Certains odorants dont la structure moléculaire est similaire ont des profils de reconnaissance similaires mais les exceptions sont fréquentes
• Deux profils similaires = expérience similaire
• Se fait selon un CODE DISTIRBUÉ :
  > Code combinatoire
  > Un odorant est représenté par la combinaison particulière des RO qu’il active

Question 10

En conclusion, par quoi un odorant est-il représenté?

Answer 10

Un odorant est représenté par la combinaison particulière des RO qu’il active.

Question 11

Pourquoi dit-on que le traitement effectué par les RO et la projection des signaux neuronaux au bulbe olfactif sont conçus comme analytique?

Answer 11

Car il y a décomposition du signal olfactif en ses molécules constituantes.

Question 12

Que se passe-t-il après l’épithélium olfactif?

Answer 12

• Les axones originant des NRO se regroupent pour constituer le nerf olfactif
• Le nerf olfactif traverse la plaque cribriforme pour envoyer ses projections (directement, sans synapse) vers les glomérules du bulbe olfactif IPSILTÉRAL, où il y a synapse
• Chaque type de RO (de chaque NRO) projettent vers une PAIRE de glomérules, un médian et l’autre latéral
• Chaque glomérule peut recevoir des afférences de plus d’un type de RO (mais de la même zone de l’épithélium)

Question 13

Que révèle l’imagerie optique du bulbe olfactif chez le rat?

Answer 13

• Certains composés activent des régions particulières du bulbe
• Plus la chaîne de carbone attachée à la molécule est longue, plus la zone d’activation est antérieure

Question 14

Que nous montre l’imagerie par TEP chez le rat?

Answer 14

• Une carte “chemotopique” associée à un odorant particulier

- Ces cartes sont caractérisées notamment par l’aspect relativement focalisé des activations qu’elles représentent

Question 15

Vrai ou faux? Le profil d’activation du bulbe olfactif prédit l’odeur perçue.

Answer 15

Vrai.

Question 16

Que se passe-t-il à partir du bulbe olfactif?

Answer 16

• Des projections sont envoyée dans le cortex olfactif primaire (cortex piriforme)
• Le cortex olfactif primaire projette vers le cortex olfactif secondaire (cortex orbitofrontal)
• Ce circuit est connecté à l’amygdale et l’hippocampe, qui sont impliqués dans les réactions émotionnelles associées au traitement perceptif et dans l’évocation de souvenirs

Question 17

Comment se passe les réponses neuronales dans le cortex piriforme?

Answer 17

• Elles sont très dispersées
• Au niveau cortical, on conçoit plutôt le traitement comme synthétique : intégration de combinaisons de molécules pour constituer des objets olfactifs

Question 18

Comment réussit-on à percevoir des objets olfactifs?

Answer 18

• Un processus de synthèse nous permet d’avoir une perception intégrée d’une collection d’odorants émis par un objet particulier, e.g. une rose
• Cette intégration repose elle-même sur des circuits neuronaux reliant entre eux la collection de neurones sélectivement sensibles aux différents odorants émis par l’objet en question

Question 19

Sur le plan fonctionnel, par quoi l’humain est-il caractérisé?

Answer 19

1) Sensibilité moindre que chez de nombreuses espèces animales, qui est liée au plus faible nombre de RO (mais les RO ont la même sensibilité à travers les espèces)
2) Le seuil différentiel moyen est de 11% (différence minimum de concentration entre 2 odorants qu’on peut discriminer.), ce qui est relativement proche des autres modalités sensorielles (5%)
> ça prend 2X plus de différence en olfaction

Question 20

Qu’est-ce que l’anosmie totale?

Answer 20

• Présente chez 1% de la population nord-américaine
• Atteinte partielle chez 5%
• Causes fréquentes : infection des voies respiratoires supérieures (sinus) et les lésions traumatiques de la plaque cribriforme
• L’anosmie pourrait être un signe avant-coureur des maladies d’Alzheimer et Parkinson

Question 21

L’être humain arrive à discriminer environ ___ odeurs, et les observateurs entraîner jusqu’à ___ odeurs.

Answer 21

10 000, 100 000

Question 22

Comment fonctionne l’habituation des odeurs?

Answer 22

• Rapide
• Après 15-20 minutes d’exposition, on est presqu’entièrement insensible à l’odorant
• En grande partie déterminée par le phénomène de “recyclage” des RO : 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 23

Au niveau structurel, que retrouve-t-on sur la langue?

Answer 23

Des papilles, qui contiennent des bourgeons, qui eux sont formés de cellules gustatives (récepteurs).
> les bourgeons se retrouvent aussi à la jonction du palais et du voile du palais, sur l’épiglotte et le larynx

Question 24

Quels sont les 4 types de papilles?

Answer 24

1- Filiformes : forme conique, partout sur la langue, aucun bourgeon gustatif
2- Fongiformes : forme de champignon, environ 200, sur le bout et les côtés de la langue, 1-20 bourgeons à chacune de leur sommet
3- Foliées : replis sur les côtés de la langue, toujours au nombre de deux, contiennent plusieurs centaines de bourgeons gustatifs chacune
4- Caliciformes : forme de monticule plat, tiers postérieur de la langue, au nombre de 8-12, contiennent chacune jusqu’à 100 bourgeons gustatif sur leur côté

Question 25

Décrivez les cellules gustatives.

Answer 25

- Elles ont une surface réceptrice (microvillosités) à leur extrémité, qui émerge des pores gustatives - Des sites récepteurs différents sont stimulés par des molécules spécifiques

Question 26

Décrivez ce qui se passe sur les sites récepteurs du sucré, salé, acide et amer.

Answer 26

- Sucré et amer : les molécules s'attachent aux sites récepteurs correspondants - Acide : leur H+ bloquent les canaux ioniques des sites récepteurs correspondants - Salé : les sites récepteurs correspondants absorbent le Na+ du sel

Question 27

Quelles molécules évoquent chacune des dimensions fondamentales du goût?

Answer 27

``` Salé = NaCl Acide = HCl (acide chloridrique) Sucré = sucrose Amer = quinine ```

Question 28

Donnez deux exemples de molécules qui évoquent des expériences plus complexes, en combinant les dimensions fondamentales.

Answer 28

NaNO3 et KCl

Question 29

Vrai ou faux? Les différents types de récepteurs ne sont pas répartis également sur l'étendue de la langue où on trouve des récepteurs.

Answer 29

Faux.

Question 30

Que se passe-t-il au niveau du seuil de détection à travers la langue?

Answer 30

À travers l'étendue de la langue, il y a des variations dans le seuil de détection pour les dimensions fondamentales du goût. - Sucré, au bout de la langue - Salé, sur les côtés - Acide, sur les côtés plus à l'arrière - Amer, au fond de la langue

Question 31

Différenciez goûteurs et non-goûteurs.

Answer 31

- Différences génétiques - Goûteurs (2/3 des personnes) sensibles au goût amer du PTC ou PROP (même nombre de bourgeons stimulés que les NG) > ils sont aussi plus sensibles au goût du fromage suisse et cheddar et au goût amer du café > ils ont plus de papilles gustatives, qui contiennent plus de bourgeons gustatifs - Non-goûteurs (1/3 des personnes) trouvent que ces substances n'ont aucun goût

Question 32

Que se passe-t-il à partir des cellules gustatives de la langue?

Answer 32

Le signal nerveux est véhiculé par… - La corde du tympan pour les fongiformes - Le nerf glossopharyngien pour foliées et caliciformes - Le nerf vague pour les signaux originant des récepteurs situés ailleurs dans la bouche et gorge - Le nerf petronasal superficiel pour les récepteurs dans le voile du palais > Tous ces nerfs font synapse dans le noyau solitaire du tronc cérébral

Question 33

Une fois dans le noyau solitaire du tronc cérébral, quel chemin emprunte l'influx nerveux?

Answer 33

Noyau solitaire du tronc cérébral => thalamus (noyau ventral postérieur médian) => insula et operculum frontal (cortex gustatif primaire) Ces deux aires envoient des projections vers les zones du cortex orbitofrontal (innervé aussi par les voies olfactives)

Question 34

Pour le goût, s'agit-il d'un code neural spécifique ou distribué?

Answer 34

- Des observations supportent les deux - Les réponses neuronales de la corde du tympan indiquent qu'un même neurone peut signaler la présence de plus d'une substance (code distribué) - De plus, ces réponses neuronales sont corrélées avec la perception de similarité des goûts chez le rat et l'humain

Question 35

Décrivez les études qui supportent un code spécifique.

Answer 35

1) Une souris normale n'a pas de récepteurs pour le PTC (substance amère), donc elle ne l'évite pas, mais une souris dotée de tels récepteurs évite la substance en question 2) L'application d'amiloride (bloque le flot d'ions sodium dans les sites récepteurs du salé) sur la langue élimine spécifiquement la réponse des neurones dont la meilleure réponse est le salé dans le noyau solitaire chez le rat, avec peu d'effet sur les neurones répondant le mieux au salé+sucré 3) D'autres études indiquent des réponses spécifiques au sucré, salé, amer et acide au niveau de la corde du tympan > On note dans ces patterns des neurones qui ont une réponse significative à plus d'une substance (dans le sens d'un code distribué)

Question 36

Quelles sont les deux voies qui permettent à l'odorat d'être impliquée dans la saveur?

Answer 36

1- Voie orthonasale 2- Voie rétronasale : ce qu'on a dans la bouche peut créer des molécules en suspension qui, par la gorge, vont se rendre à l'épithélium olfactif et stimuler nos récepteurs olfactifs

Question 37

Comment peut-on constater la contribution de l'odorat à la saveur?

Answer 37

- Par l'expérience grandement appauvrie lorsqu'on se bouche le nez - Cet effet se manifeste notamment par une moins bonne capacité d'identifier les aliments avec le nez bouché - Le fait d'avoir le nez bouché atténue grandement la saveur de nombreux aliments mais certaines substances (comme le glutamate monosodique) ne sont presque pas affectés, présumément parce que leur saveur repose presqu'exclusivement sur le goût

Question 38

Décrivez les bases neurales de la saveur.

Answer 38

- Impliquent fort probablement une variété de régions cérébrales - Le cortex orbitofrontal peut être considéré à la fois comme le cortex olfactif et gustatif secondaire - Le CO reçoit également des afférences visuelles (cortex inférotemporal) et tactiles (cortex somatosensoriel - pariétal) - Il semble toutefois que l'insula, qui constitue une partie du cortex gustatif primaire, soit impliquée

Question 39

Vrai ou faux? Compte tenu de ses afférences variées, le CO comprend des neurones bimodaux dont la sélectivité à travers les modalités tend à être reliée (goût sucré, odeur de fruits).

Answer 39

Vrai.

Question 40

Par quoi la réponse du CO et les jugements perceptifs sont-ils affectés?

Answer 40

Par les attentes de l'observateur (bouteille de vin et prix).

Question 41

Définissez alliesthésie et satiété sensorielle spécifique.

Answer 41

- Alliesthésie : lié à la sensation de satiété apportée par le fait de consommer de la nourriture. Se produit même si la nourriture est ingérée par un tube gastrique. - Satiété sensorielle spécifique : lié à l'exposition prolongée à la saveur d'un aliment. Se produit même si la nourriture n'est PAS ingérée. > Se manifeste au niveau de la réponse du CO et du pleasantness rating de l'odeur > Semble refléter la valeur de récompense de la nourriture, et serait déterminé par les interactions du CO avec l'hypothalamus, où se trouvent des neurones répondant à la nourriture quand l'animal a faim