Les rats, à prédominance olfactive par opposition aux humains, qui sont plus visuels, utilisent le cortex olfactif lors de l’élaboration d’une carte spatiale, les amenant à choisir un certain chemin, et la recherche montre que cette zone pourrait être importante pour planifier des trajectoires et aller d’un endroit à l’autre. un autre, d’un endroit à un autre.
Chez l’homme, les odeurs nous transportent dans le temps et l’espace et cette association entre les odeurs et les lieux semble « profondément enracinée dans la cognition humaine », indique un communiqué publié aujourd’hui par la Fondation Champalimaud, dans lequel il est expliqué que les scientifiques ont cherché à comprendre comment deux choses sont liés dans le cerveau des rats, qu’ils ont utilisé dans l’expérience. L’analyse du comportement des neurones de rat alors qu’ils se déplaçaient n’avait jamais été faite, rapportent-ils.
« Les molécules olfactives elles-mêmes ne contiennent pas d’informations spatiales. Cependant, dans la nature, les animaux utilisent des odeurs pour s’orienter et la mémoire, ce qui leur permet de localiser des ressources précieuses telles que la nourriture », a déclaré Cindy Poo, première auteure de l’étude, citée dans le communiqué, expliquant que le but de l’enquête était essayant de comprendre comment le cerveau combine les informations olfactives et spatiales, en se concentrant sur le cortex olfactif primaire.
En résumé, la recherche visait à essayer de mieux comprendre comment fonctionne le cerveau et comment il fonctionne pour des choses aussi simples que de prendre des décisions pour aller d’un endroit à un autre.
Zachary Mainen, chercheur principal au Centre Champalimaud de Lisbonne, responsable de l’étude, explique dans le document que le système olfactif est unique par rapport aux autres sens, ajoutant que seule l’odorat a des liens réciproques directs avec le système hippocampique, la région du cerveau associée à mémoire et navigation spatiale.
Sachant que le système hippocampique envoie des signaux au cortex olfactif primaire, les scientifiques soupçonnaient que cette région du cerveau pourrait « faire plus que distinguer les odeurs », a déclaré Cindy Poo, expliquant que des rats avaient été utilisés dans un labyrinthe et déterminés à tester l’idée. odeurs, afin que les rats puissent apprendre à mémoriser des associations d’odeurs et de lieux.
Pendant que les rats passaient à l’action, les scientifiques surveillaient l’activité des neurones dans une partie du cortex olfactif primaire (appelé cortex piriforme postérieur), et ont pu décoder ce qui stimulait certains neurones (qui communiquent entre eux en émettant des impulsions électriques) , par exemple des rats sentant une odeur spécifique ou se trouvant à un endroit particulier dans le labyrinthe.
« Nos résultats ont dépassé nos attentes. Nous avions prévu que certains neurones de la zone pourraient être sensibles, dans une certaine mesure, à la localisation. Mais en étudiant attentivement l’activité des neurones dans le cortex olfactif alors que l’animal faisait le tour du labyrinthe, nous avons découvert que ces neurones avaient appris à cartographier l’intégralité de l’espace environnant », a déclaré Cindy Poo, citée dans le communiqué.
L’équipe a découvert, selon l’étude, une grande population de neurones qui (comme certaines cellules de l’hippocampe) s’activaient chacun à un endroit spécifique du labyrinthe.
Et les chercheurs ont également remarqué qu’au cours de l’expérience, des cellules du système olfactif se sont manifestées à un certain endroit, même en l’absence d’odeur.
« Nous avons découvert que certains des neurones étudiés répondaient à l’odeur, d’autres à la localisation et d’autres encore aux deux types d’informations à différents niveaux. Or, tous ces neurones sont mélangés et probablement interconnectés. Par conséquent, nous pouvons supposer que l’activation des associations odeur-espace peut être causée par l’activité au sein de ce réseau », suggère Cindy Poo dans le communiqué.
Zachary Mainen dit que les humains utilisent des références visuelles plus qu’olfactives, ajoutant : « mais les principes qui nous permettent de nous souvenir d’où nous sommes allés et d’atteindre notre destination sont susceptibles d’être très similaires. »
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