BULBE OLFACTIF: STRUCTURE, ANATOMIE ET FONCTIONS - NEUROPSYCHOLOGIE - 2024

Le bulbe olfactif est une structure cérébrale fondamentale pour détecter les odeurs. Il fait partie du système olfactif et chez l'homme, il se trouve à l'arrière des cavités nasales.

Il y a un bulbe olfactif pour chaque hémisphère cérébral, et ils sont considérés comme une évagination du cortex. Ils consistent en une paire de bosses situées sur l'épithélium olfactif et sous les lobes frontaux du cerveau. Ils participent à la transmission des informations olfactives du nez au cerveau.

Bulbe olfactif (jaune)

Il y a des cellules à l'intérieur de la cavité nasale qui capturent ces particules chimiques de l'air qui forment des odeurs. Cette information atteint le bulbe olfactif.

On pense que cela est responsable de la détection des odeurs importantes, de la différenciation de certaines odeurs des autres et de l'amplification de la sensibilité à celles-ci. En plus d'envoyer ces données à d'autres zones du cerveau pour un traitement ultérieur.

Le bulbe olfactif semble être différent chez l'homme et chez l'animal. Par exemple, chez les animaux, il existe également le bulbe olfactif accessoire qui leur permet de capter les hormones sexuelles et les comportements défensifs ou agressifs.

En revanche, le bulbe olfactif se distingue par le fait qu'il est un domaine où il y a neurogenèse adulte. Autrement dit, de nouveaux neurones continuent à naître tout au long de la vie. La fonction de cette régénération neuronale est toujours à l'étude. Chez les animaux, cela semble être lié au comportement sexuel et aux soins des jeunes.

Emplacement du bulbe olfactif

Emplacement du bulbe olfactif (jaune)

Chez de nombreux animaux, le bulbe olfactif est situé dans la partie avant du cerveau (partie rostrale), bien que chez l'homme, il soit situé dans le cerveau, plus précisément dans la partie latérale inférieure du cerveau, entre les yeux. Le lobe frontal est situé sur le bulbe olfactif.

Il y a un bulbe olfactif dans chaque hémisphère cérébral, et ils peuvent être connectés les uns aux autres par des cellules mitrales.

Comment fonctionne le bulbe olfactif?

Récepteurs sensoriels dans le système olfactif humain. 1: bulbe olfactif 2: cellules mitrales 3: os 4: épithélium nasal 5: glomérule 6: neurones récepteurs sensoriels olfactifs

Tout d'abord, pour une meilleure compréhension des caractéristiques et des fonctions du bulbe olfactif, il est nécessaire d'expliquer le fonctionnement du système olfactif.

Système olfactif

L'odorat est un sens chimique dont la fonction la plus fondamentale est de reconnaître les aliments et de vérifier s'ils sont en bon état ou non. Bien qu'il soit également utile de capturer pleinement les saveurs, ou de détecter les dangers ou d'éviter les intoxications.

Il est essentiel pour de nombreuses espèces de détecter les prédateurs. En plus d'identifier les membres de la famille, les amis, les ennemis ou les partenaires potentiels.

Bien que nous puissions discriminer des milliers d'odeurs différentes, notre vocabulaire ne nous permet pas de les décrire exactement. Il est généralement facile d'expliquer quelque chose que nous voyons ou entendons, mais il est difficile de décrire une odeur. Pour cette raison, on dit que le système olfactif vise à identifier quelque chose, plutôt qu'à analyser ses caractéristiques.

les odeurs

Les odeurs, également appelées stimuli olfactifs, sont des substances volatiles dont le poids moléculaire est compris entre 15 et 300. Elles sont généralement d'origine organique et sont principalement constituées de lipides solubles.

On sait que nous avons 6 millions de cellules réceptrices olfactives situées dans une structure appelée épithélium olfactif ou membrane muqueuse. C'est dans la partie supérieure de la cavité nasale.

Apparemment, moins de 10% de l'air qui atteint les narines pénètre dans l'épithélium olfactif. Pour cette raison, parfois, pour attraper un parfum, il est nécessaire de renifler plus intensément afin qu'il atteigne les récepteurs olfactifs.

Plaque Cribriform

Os éthmoïde vu de dessus. Source: Henry Vandyke Carter / Domaine public

Juste au-dessus de l'épithélium olfactif se trouve la lamina cribrosa. La plaque criblée est une partie de l'os ethmoïde qui se situe entre l'épithélium olfactif et le bulbe olfactif.

Ledit os soutient et protège le bulbe olfactif, et présente de petites perforations à travers lesquelles passent les cellules réceptrices. Ainsi, ils peuvent transmettre des informations de l'épithélium olfactif au bulbe olfactif.

Les particules pénètrent par le nez jusqu'à la muqueuse

Nous captons une odeur lorsque des molécules odorantes se dissolvent dans la muqueuse. La muqueuse est constituée de sécrétions des glandes olfactives qui maintiennent l'intérieur du nez humide.

Une fois dissoutes, ces molécules stimulent les récepteurs sur les cellules réceptrices olfactives. Ces cellules ont la particularité de se régénérer en continu.

Le bulbe olfactif est situé à la base du cerveau, à l'extrémité des voies olfactives. Chaque cellule réceptrice envoie un seul axone (extension nerveuse) au bulbe olfactif. Chaque axone se ramifie en se connectant aux dendrites de cellules appelées cellules mitrales.

Signaux du bulbe olfactif vers d'autres zones du cerveau

Neurones olfactifs. Source: Henry Vandyke Carter / Domaine public

Les cellules mitrales sont des neurones du bulbe olfactif qui envoient des informations olfactives au reste du cerveau pour être traitées.

Ils envoient principalement des informations à l'amygdale, au cortex piriforme et au cortex entorhinal. Indirectement, l'information atteint également l'hippocampe, l'hypothalamus et le cortex orbitofrontal.

Le cortex orbitofrontal reçoit également des informations sur le goût. C'est pourquoi on pense que cela pourrait être lié au mélange d'odeur et de goût qui se produit dans les saveurs.

D'autre part, différentes fibres nerveuses de différentes parties du cerveau pénètrent dans le bulbe olfactif. Ceux-ci sont généralement acétylcholinergiques, noradrénergiques, dopaminergiques et sérotoninergiques.

Les apports noradrénergiques semblent être liés aux souvenirs olfactifs et semblent être associés à la reproduction.

Structure

Tractus olfactif et bulbe (rouge). Source: User Ancheta Wis sur en.wikipedia / Domaine public

Le bulbe olfactif est composé de 6 couches différentes. Tous effectuent des tâches spécifiques qui aident au traitement neuronal des odeurs. Ordonnées de bas en haut, ces couches seraient:

Couche de fibres nerveuses

Il est situé juste au-dessus de la lamina cribrosa. Dans cette couche se trouvent les axones des neurones olfactifs qui proviennent de l'épithélium olfactif.

Couche glomérulaire

Dans cette couche, les axones des neurones olfactifs se synapse (c'est-à-dire qu'ils se connectent) et les arborisations dendritiques des cellules mitrales. Ces connexions forment les glomérules dits olfactifs, car ils ont une apparence de structures sphériques.

Chaque glomérule reçoit des informations d'un type unique de cellule réceptrice. Il existe différentes classes de ces cellules en fonction des types d'odeurs captées par leurs récepteurs. Chez l'homme, entre 500 et 1000 récepteurs différents ont été identifiés, chacun sensible à une odeur différente.

Ainsi, il existe autant de types de glomérules que de molécules réceptrices différentes.

Les glomérules se connectent également avec la couche plexiforme externe et avec les cellules du bulbe olfactif de l'autre hémisphère cérébral.

Couche plexiforme externe

C'est celui qui contient les corps des cellules tuftées. Celles-ci, comme les cellules mitrales, se connectent aux neurones récepteurs olfactifs. Ils envoient ensuite les informations olfactives au noyau olfactif antérieur, aux zones olfactives primaires et à la substance perforée antérieure.

Il a également des astrocytes et des interneurones. Les interneurones agissent comme des ponts reliant différents neurones.

Couche de cellules mitrales

C'est la partie où se trouvent les corps des cellules mitrales.

Couche plexiforme interne et cellules granulaires

Cette couche a des axones de cellules mitrales et de cellules tuftées. En plus de certaines cellules granulaires.

Couche de fibres nerveuses du tractus olfactif

Dans cette couche se trouvent les axones qui envoient et reçoivent des informations vers d'autres zones du cerveau. L'un d'eux est le cortex olfactif.

Caractéristiques

Le bulbe olfactif est considéré comme le principal lieu de traitement des informations olfactives. Il semble fonctionner comme un filtre, mais il reçoit également des informations provenant d'autres zones du cerveau impliquées dans l'odorat. Par exemple, l'amygdale, le cortex orbitofrontal, l'hippocampe ou la substantia nigra.

Les fonctions du bulbe olfactif sont:

Distinguer certaines odeurs des autres

Pour ce faire, il semble qu'un glomérule spécifique reçoive des informations de récepteurs olfactifs spécifiques, et ils envoient ces données à des parties spécifiques du cortex olfactif.

Cependant, la question serait: comment utiliser un nombre relativement restreint de récepteurs pour détecter autant d'odeurs différentes? En effet, une odeur particulière se lie à plus d'un récepteur. Ainsi, chaque odeur produirait un modèle d'activité différent dans les glomérules à reconnaître.

Par exemple, un certain arôme peut avoir un lien fort avec un type de récepteur, modérément fort avec un autre et plus faible avec le suivant. Ensuite, il serait reconnu par ce motif particulier dans le bulbe olfactif.

Cela a été démontré dans une étude de Rubin et Katz (1999). Ils ont exposé le bulbe olfactif à trois parfums différents: le pentanal, le butanal et le propanal. Tout en observant leur activité grâce à une analyse optique informatisée.

Ils ont découvert que les trois parfums produisaient des modèles d'activité différents dans les glomérules du bulbe olfactif.

Concentrez-vous sur la détection d'une odeur spécifique

Par exemple, même si nous sommes dans un bar où plusieurs odeurs différentes apparaissent en même temps, grâce au bulbe olfactif nous sommes en mesure d'identifier certaines d'entre elles séparément sans que les autres interfèrent.

Il semble que ce processus soit réalisé grâce à la soi-disant «inhibition latérale». Autrement dit, il existe des groupes d'interneurones dont la fonction est de produire une certaine inhibition dans les cellules mitrales. Cela permet de distinguer les odeurs spécifiques, en ignorant les odeurs «de fond».

Augmentez la sensibilité pour capturer les odeurs

Cette fonction est également associée à une inhibition latérale, car lorsque nous voulons nous concentrer sur la détection d'une odeur, les cellules réceptrices de cet arôme augmentent leur activité. Alors que le reste des cellules réceptrices sont inhibées, ce qui empêche les autres odeurs de "se mélanger".

Identification des stimuli par les zones supérieures

Permettre aux zones supérieures du système nerveux central de modifier l'identification ou la discrimination des stimuli olfactifs.

Cependant, on ne sait pas encore avec certitude si toutes ces tâches sont effectuées exclusivement par le bulbe olfactif, ou s'il n'y participe réellement qu'avec d'autres structures.

Ce qui a été montré, c'est qu'une lésion du bulbe olfactif entraîne une anosmie (manque d'odeur) du côté atteint.

Connexions avec les zones cérébrales

Une fois que les informations olfactives traversent le bulbe olfactif, elles sont ensuite envoyées à d'autres structures cérébrales qui vont les traiter. Ce sont principalement l'amygdale, l'hippocampe et le cortex orbitofrontal. Ces domaines sont liés aux émotions, à la mémoire et à l'apprentissage.

Amygdale

Le bulbe olfactif établit des connexions directes et indirectes avec l'amygdale. Ainsi, il peut être atteint par le cortex piriforme, une région du cortex olfactif primaire. Ou connectez-vous directement à certaines zones spécifiques de l'amygdale.

L'amygdale est une structure qui fait partie du système limbique. L'une de ses fonctions est d'apprendre les associations entre les odeurs et les comportements. En effet, certains arômes peuvent être des stimuli agréables et renforçants tandis que d'autres peuvent être aversifs.

Par exemple, grâce à l'expérience, nous apprenons que nous aimons aller dans un endroit qui sent bon ou que nous rejetons l'odeur d'un aliment qui nous a rendu malades dans le passé.

En d'autres termes, les odeurs liées à des aspects positifs fonctionnent comme une «récompense» pour notre comportement. Alors que le contraire se produit lorsque d'autres odeurs sont présentées avec des événements négatifs.

Bref, les odeurs finissent par être associées à des émotions positives ou négatives grâce à l'amygdale. De plus, il a été montré qu'il est activé lorsque des odeurs désagréables sont détectées.

Hippocampe

Le bulbe olfactif et l'amygdale envoient également des informations à l'hippocampe. Cette région a également des fonctions très similaires à celles de l'amygdale, reliant les odeurs à d'autres stimuli positifs ou négatifs.

D'autre part, il a un rôle important dans la formation de la mémoire autobiographique. C'est celui qui nous permet de nous souvenir des événements ou événements importants de notre vie.

Lorsque nous percevons un certain arôme qui est stocké dans notre mémoire dans un contexte différent, il est possible que des souvenirs viennent à l'esprit. Par exemple, sentir le parfum de notre partenaire évoquera sûrement le souvenir de cette personne. Apparemment, la structure impliquée dans cet événement est l'hippocampe.

De plus, l'amygdale et l'hippocampe peuvent moduler notre perception olfactive. De cette façon, lorsque nous sommes dans un état physiologique tel que la faim, l'odeur des aliments peut sembler très agréable. Ceci est produit par l'association savante entre l'odeur de la nourriture et l'acte renforçant de manger.

Cortex orbitofrontal

Cortex orbitofrontal (vert). Source: PaulWicks / Domaine public

Le cortex orbitofrontal établit des connexions avec le bulbe olfactif directement et à travers le cortex olfactif primaire.

Cet espace a de nombreuses fonctions et participe également à l'association odeurs-récompenses. L'une de ses fonctions caractéristiques est d'établir une évaluation de la récompense, c'est-à-dire de peser ses avantages et ses coûts.

Le cortex orbitofrontal reçoit des informations gustatives et les combine avec l'odeur pour former des saveurs. Cette zone semble être étroitement liée à l'appétit et à la sensation renforçante de manger.

Références

1. Carlson, NR (2006). Physiologie du comportement 8e éd. Madrid: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (sd). Le sens de l'odorat: l'ampoule olfactive et le nez. Récupéré le 15 janvier 2017 sur Study.com: study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Effets de l'odeur sur l'émotion, avec des implications. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Bulbe olfactif. (sf). Récupéré le 15 janvier 2017 sur Wikipedia: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine GJ, Fitzpatrick D., et al., Éditeurs. (2001). L'ampoule olfactive. Neuroscience. 2e édition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; Disponible sur: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, BC et Katz LC (1999). Imagerie optique des représentations odorantes dans le bulbe olfactif des mammifères. Neuron; 23 (3): 499-511.
7. Quelles sont les fonctions du lobe olfactif? (sf). Extrait le 15 janvier 2017 de Reference: reference.com.
8. Quelle est la fonction d'Olfactory Bulb? (sf). Extrait le 15 janvier 2017 d'Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, EJ, Stewart, PA, Spacey SD (2013). Nerf olfactif. Dans: Cranial Nerves. En santé et en maladie. 3e éd. Éditorial Médica Panameriana.