Jean-Claude Ellena, parfumeur de la maison Hermès I AFP PHOTO / ANNE-CHRISTINE POUJOULAT

Olfaction : les maîtres-parfumeurs ont-ils un don ?

Comme Jean-Claude Ellena, le « nez » de la maison Hermès, ils arrivent à convoquer mentalement une odeur qu’ils connaissent en l’absence de tout stimulus. D’où vient le talent des maîtres-parfumeurs ? Jean-Pierre Royet, membre de l’équipe Codage et mémoire olfactive au sein du Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), a cherché à répondre à cette question. Avec ses collègues, il a découvert que cette faculté était avant tout une question de travail, mais aussi que l’entrainement développait fortement les aires olfactives.

Quand on le voit travailler, absorbé dans la respiration de languettes imprégnées de substances odorantes, allant de l’une à l’autre et notant soigneusement un nom dans son carnet, on ne peut s’empêcher de penser au musicien qui « compose ». Avec raison. Jean-Claude Ellena (notre photo), le maître-parfumeur de la maison Hermès, utilise le même terme pour parler de son travail de création. Le parallèle avec le monde de la musique ne s’arrête pas là. Ne parle-t-on pas d’ « orgue à parfums » pour désigner le meuble en demi-cercle avec lequel les parfumeurs ont longtemps travaillé ? Comme la musique a ses virtuoses, les grands nez de la parfumerie devraient-ils leur extraordinaire talent à quelque bonne fée qui se serait penchée sur leur berceau ? Bref, avoir du nez serait-il inné ?

Les maîtres-parfumeurs convoquent les odeurs à leur gré

Pour en avoir le cœur net, trois neuroscientifiques, Jane Plailly, Jean-Pierre Royet et Chantal Delon-Martin, ont mené il y a quelques années une etude [1] impliquant des parfumeurs confirmés et des étudiants parfumeurs. Leur point de départ ? Alors que pour le commun des mortels, il est quasi impossible de s’imaginer mentalement une odeur, les maîtres-parfumeurs semblent les convoquer à leur gré. D’où leur vient ce pouvoir ? Leur cerveau est-il différent du nôtre ?

Pour répondre à ces questions, nos chercheurs ont utilisé l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf). L’objectif était de comparer l’organisation spatiale des activations cérébrales des deux populations. Une fois installé dans le scanner, chaque « cobaye » devait se représenter l’odeur de substances odorantes dont le nom chimique apparaissait sur un écran.

IRMf des aires olfactives par Jane Plailly (CNRL, Lyon)
IRMf des aires olfactives par Jane Plailly (CNRL, Lyon)

Oui, le cerveau peut réactiver une « image olfactive »

Qu’ont révélé ces expériences ? « D’abord que les parfumeurs expérimentés étaient capables d’imaginer les odeurs rapidement, voire instantanément, alors que les étudiants éprouvaient beaucoup de difficultés », explique Jean-Pierre Royet. Ensuite que cet exercice activait, chez les sujets des deux groupes, le cortex olfactif primaire, celui-là même qui est activé lors de la perception. « On a donc pu en déduire que l’imagerie mentale olfactive procédait de la même façon que l’imagerie mentale visuelle ou auditive : par réactivation d’“ images olfactives ” via un processus cognitif top-down », poursuit le chercheur. Autrement dit, c’est notre cerveau qui génère cette sensation, elle n’est en aucune façon une réponse à un stimulus.

Plus le cerveau est entraîné, moins l’activité cérébrale est importante

Les chercheurs ont fait une deuxième découverte, assez étonnante. « Nous avons constaté que plus le niveau d’expertise était élevé, plus l’activité des régions olfactives et mnésiques diminuait, ajoute Jean-Pierre Royet, alors que nous nous attendions à l’inverse. » Comme si, quand le cerveau est entraîné, la « communication » au niveau neuronal se faisait de façon plus rapide et efficace. Les scientifiques ont pu en conclure que l’imagerie mentale olfactive se développait avec l’apprentissage et ne résultait donc pas d’une faculté innée. C’est ainsi que les parfumeurs peuvent comparer et combiner mentalement les senteurs pour créer de nouvelles fragrances.

Les aires olfactives grossissent avec l’expérience

Dans une seconde étude [2] , nos chercheurs se sont alors demandé si l’entraînement des parfumeurs se traduisait par une modification anatomique des zones cérébrales liées à l’olfaction.

Créer un parfum

  • « La création d’un parfum est une mise en écrit d’odeurs : j’écris des histoires avec des odeurs. »

    Jean-Claude Ellena 

Pour répondre à cette question, ils ont analysé les images anatomiques des maîtres-parfumeurs et des étudiants parfumeurs. A des fins de comparaison, ils ont également utilisé des images anatomiques de sujets dits naïfs, c’est-à-dire n’ayant aucune expertise olfactive particulière. Les résultats ont montré que le volume de matière grise dépendait effectivement de l’expérience des parfumeurs. « Plus ils étaient entraînés, plus le volume des aires olfactives était important », souligne Jean-Pierre Royet. A l’inverse, les chercheurs ont observé que, chez les sujets naïfs, ces aires cérébrales se réduisaient avec l’âge, phénomène normalement observé lorsqu’aucun entraînement n’est réalisé.

L’extraordinaire plasticité du cerveau

Ces résultats ne sont pas sans rappeler les modifications structurales observées chez d’autres types d’experts comme les musiciens, les sportifs, les personnes multilingues, les mathématiciens ou… les chauffeurs de taxi londonien . Ces derniers ont fait l’objet d’études connues [3] montrant un développement des aires cérébrales sollicitées par leur activité spécifique.

L’odorat en chiffres

  • 1 000 milliards d’odeurs différentes : c’est la capacité discriminante théorique de notre système olfactif (à comparer aux
    8 millions de couleurs que notre système visuel peut distinguer).
  • 400 gènes concernés par l’olfaction (contre 4 seulement pour la vision).
  • 5 millions de cellules olfactives tapissent la muqueuse de notre cavité nasale (peu comparé aux 200 millions de cellules du chien).

De quoi nous parlent ces différentes expériences ? Principalement de l’extraordinaire plasticité du cerveau. « On sait désormais qu’un exercice cognitif intensif précis peut provoquer des modifications fonctionnelles et anatomiques de certaines aires cérébrales, conclut Jean-Pierre Royet. On constate ainsi que le cerveau sait s’adapter à la demande environnementale et se réorganiser avec l’expérience. » Ce type de recherches pourrait avoir des implications importantes pour les personnes atteintes de lésions cérébrales ou de maladies dégénérescentes (Alzheimer, Parkinson…). Certaines équipes cherchent aujourd’hui à s’appuyer sur la plasticité du cerveau pour aider les personnes lésées à récupérer une partie de leurs fonctions.

L’odorat, un sens difficile à étudier

De tous les sens étudiés en neurosciences, l’odorat est certainement le moins traité. Non qu’il soit moins intéressant que les autres – bien au contraire – mais parce qu’il présente un certain nombre de difficultés expérimentales.

  • Approvisionnement. Contrairement aux images et aux sons, les odeurs ne sont pas facilement disponibles. Les laboratoires doivent se procurer corps purs, arômes ou parfums auprès de sociétés spécialisées.
  • Manipulation. La diffusion des substances odorantes réclame des protocoles complexes et des appareillages spécifiques pour éviter, par exemple, le mélange d’odeurs ou la saturation du système olfactif (phénomène d’adaptation).
  • Conservation. Les principes odorants se dégradent dans des délais relativement courts : souvent moins d’un mois. Ce qui oblige à les renouveler régulièrement.
  • 1. Plailly J, Delon-Martin C, Royet JP (2012) Experience induces functional reorganization in brain regions involved in odor imagery in perfumers. Human Brain Mappin, 33:224-234.
  • 2. Delon-Martin C, Plailly J, Fonlupt P, Veyrac A, Royet JP (2013) Perfumer’s expertise induces structural reorganization in olfactory brain regions. NeuroImage, 68:55-62.
  • 3. Maguire EA, Gaian DG, Johnsrude IS, Good CD, Ash burner J, Frackowiak RS, Frith CD (2000) Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceeding of the National Academy of Sciences of USA, 97:4398-4403.
  • Pour aller plus loin

    Quel est le pouvoir des odeurs sur nos comportements ?
    Dialogue entre Rémi Gervais, directeur de recherche au CNRS, et Roland Salesse, directeur de recherche à l’Inra.

    Et si les odeurs nous menaient par le bout du nez ?
    Emission 36,9° diffusée le 4 mars 2015 sur la RTS1 (avec la participation de Jean-Pierre Royet).

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    Chercheur(s)

    Jean-Pierre Royet

    Membre de l’équipe Codage et mémoire olfactive au sein du Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), Jean-Pierre Royet a été le premier à utiliser l’imagerie cérébrale pour étudier les processus cognitifs de l’olfaction en France, et l’un des premiers dans le monde. Depuis quelques années, avec ses collègues Jane Plailly, Nadine Ravel et Tao Jiang, il s’intéresse plus particulièrement à l'impact de l'expertise sur la réorganisation fonctionnelle et structurelle des aires olfactives, aux processus cognitifs associés à la mémoire de reconnaissance et à la mémoire épisodique des odeurs et aux corrélats comportementaux et neuronaux lors de la perception des odeurs alimentaires.

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    Laboratoire

    Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL)

    Le CNRL rassemble 14 équipes pluridisciplinaires appartenant à l’Inserm, au CNRS et à l’Université Lyon. Elles travaillent sur le substrat neuronal et moléculaire des fonctions cérébrales, des processus sensoriels et moteurs jusqu'à la cognition. L’objectif est de relier les différents niveaux de compréhension du cerveau et de renforcer les échanges entre avancées conceptuelles fondamentales et défis cliniques.

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