L'odorat façonne notre expérience du monde chaque jour, nous aidant à détecter les dangers, enrichir les saveurs et déclencher des souvenirs – pourtant, malgré son importance, les scientifiques ont erré les yeux bandés pour comprendre comment il fonctionne réellement. Jusqu'à maintenant.

Dans une nouvelle étude sur des souris, Sandeep (Robert) Datta, professeur de neurobiologie à la Harvard Medical School, et ses collègues ont construit la première carte détaillée montrant comment plus d'un millier de types de récepteurs olfactifs sont disposés à l'intérieur du nez. Spoiler : ils ne sont pas simplement jetés là comme des confettis.

« L'olfaction est super mystérieuse », a admis Datta, ce qui est une façon polie de dire qu'elle a été le cousin bizarre des sens – la vision, l'ouïe et le toucher ont tous des cartes bien rangées, mais l'odorat boude dans son coin. Les chercheurs ont découvert que les neurones portant ces récepteurs forment des bandes horizontales, ou stries, allant du haut du nez vers le bas, regroupées par type de récepteur. « Nos résultats apportent de l'ordre à un système que l'on pensait auparavant dépourvu d'ordre », a déclaré Datta.

L'équipe a analysé environ 5,5 millions de neurones chez plus de 300 souris, combinant le séquençage unicellulaire avec la transcriptomique spatiale pour localiser chaque neurone. « C'est désormais sans doute le tissu neural le plus séquencé de tous les temps », a noté Datta, prouvant que les souris ont un meilleur GPS cellulaire que la plupart des humains. La carte correspond également aux cartes correspondantes dans le bulbe olfactif du cerveau, offrant un nouvel aperçu de la façon dont les informations olfactives voyagent du nez aux circuits neuronaux.

Les souris ont environ 20 millions de neurones olfactifs, chacun exprimant un type de récepteur parmi plus d'un millier – comparé à la vision des couleurs humaine, qui se contente de seulement trois types de récepteurs principaux. L'odorat, en d'autres termes, est un surdoué. Les chercheurs ont identifié l'acide rétinoïque, une molécule qui régule l'activité des gènes, comme un facteur clé guidant cette disposition précise. Un gradient d'acide rétinoïque aide chaque neurone à activer le bon récepteur en fonction de sa position ; lorsque les niveaux étaient modifiés, toute la carte des récepteurs se déplaçait vers le haut ou vers le bas. « Nous montrons que le développement peut accomplir cet exploit d'organiser un millier de récepteurs olfactifs différents en une carte incroyablement précise », a déclaré Datta.

Une étude distincte menée par Catherine Dulac à l'Université Harvard, publiée dans le même numéro de Cell, a trouvé des résultats cohérents – parce que la science aime une bonne corroboration.

Au-delà de satisfaire la curiosité fondamentale, cette découverte pourrait aider à traiter la perte d'odorat, qui a actuellement peu de traitements efficaces malgré son impact sur la sécurité, la nutrition et la santé mentale. « Sans comprendre cette carte, nous sommes condamnés à échouer dans le développement de nouveaux traitements », a prévenu Datta. L'équipe travaille maintenant à comprendre pourquoi les stries de récepteurs apparaissent dans leur ordre spécifique et si la même organisation existe chez les humains, ce qui pourrait guider les thérapies par cellules souches ou les interfaces cerveau-ordinateur pour restaurer l'odorat.

Alors la prochaine fois que vous sentirez une rose et ressentirez une vague de nostalgie, souvenez-vous : il y a une fête de stries hautement organisée dans votre nez, et la science a enfin la liste des invités.