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Le nez humain peut distinguer un billion d’odeurs différentes

Vous en avez peut-être déjà entendu parler auparavant: les humains, en particulier par rapport aux animaux tels que les chiens, ont un odorat remarquablement faible. On rapporte à maintes reprises que nous ne pouvons distinguer qu'environ 10 000 odeurs différentes - un nombre important, mais facilement neutralisable par celui des chiens, dont l'odorat serait 1 000 à 10 000 fois plus sensible que le nôtre.

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Il peut être indiscutable que les chiens ont un sens de l'odorat supérieur, mais de nouvelles recherches suggèrent que le nôtre n'est pas trop minable non plus. Et il s’est avéré que le chiffre des «10 000 parfums différents», concocté dans les années 1920, était une estimation théorique, non fondée sur des données fiables.

Lorsqu'un groupe de chercheurs de l'Université Rockefeller a voulu déterminer avec rigueur pour la première fois le nombre d'odeurs que nous pouvons distinguer, ils ont montré que le chiffre des années 1920 était une sous-estimation dramatique. Dans une étude publiée aujourd'hui dans Science, ils montrent que - du moins parmi les 26 participants à leur étude - le nez humain est en fait capable de distinguer entre quelque chose de l'ordre d'un billion de parfums différents.

"Le message est que notre odorat est plus sensible que nous ne le pensons", a déclaré Andreas Keller, chercheur olfactif à Rockefeller et auteur principal de l'étude, dans un communiqué de presse. "Nous ne faisons tout simplement pas attention à cela et ne l'utilisons pas dans la vie quotidienne."

Flacons d'odeurs utilisés par les chercheurs pour tester le sens de l'odorat des participants. Flacons d'odeurs utilisés par les chercheurs pour tester le sens de l'odorat des participants. (Photo de Zach Veilleux / Université Rockefeller)

Une grande partie de la raison pour laquelle il a fallu si longtemps pour jauger avec précision notre sensibilité aux odeurs est qu’il est beaucoup plus difficile de le faire que, par exemple, tester la gamme de longueurs d’onde de lumière que l’œil humain peut percevoir ou la gamme d’ondes sonores que l’oreille humaine peut entendre. Mais les chercheurs avaient l’impression que le nombre réel dépassait de loin les 10 000, car il a déjà été démontré que les humains possèdent plus de 400 récepteurs d’odeurs différents qui fonctionnent de concert. À titre de comparaison, les trois récepteurs de lumière dans l'œil humain permettent de voir environ 10 millions de couleurs.

Notant que la grande majorité des parfums du monde réel sont le résultat de nombreuses molécules mélangées - l'odeur d'une rose, par exemple, est le résultat de la combinaison de 275 molécules uniques en même temps -, les chercheurs ont développé une méthode pour tester leur intuition. Ils ont travaillé avec un ensemble diversifié de 128 molécules différentes qui agissent comme des substances odorantes, en les mélangeant dans des combinaisons uniques. Bien que de nombreuses odeurs familières - telles que l'orange, l'anis et la menthe verte - soient le résultat des molécules utilisées dans l'étude, les odorants ont été mélangés délibérément pour produire des odeurs inconnues (des combinaisons qui étaient souvent plutôt "méchantes et étranges").

En mélangeant 10, 20 ou 30 types de molécules différentes à des concentrations variables, les chercheurs pourraient en théorie produire des trillions de senteurs différentes à tester sur les participants. Bien sûr, étant donné l'impossibilité pratique de demander aux gens de rester dans les parages et de renifler des trillions de petits tubes de verre, les chercheurs ont dû proposer une méthode rapide.

Ils l'ont fait en appliquant les mêmes principes que ceux utilisés par les sondeurs politiques pour appeler un échantillon représentatif d'électeurs et utiliser leurs réponses pour extrapoler à la population en général. Dans ce cas, les chercheurs ont cherché à déterminer dans quelle mesure deux flacons devaient être différents (en termes de pourcentage de molécules odorantes différentes entre eux), afin que les participants les distinguent généralement à des niveaux supérieurs au hasard.

Le travail a ensuite commencé: pour chaque test, trois flacons ont été remis à un volontaire, deux contenant des substances identiques et un contenant un mélange différent. Chaque participant a été exposé à environ 500 combinaisons d'odorants différents et, au total, quelques milliers de senteurs ont été reniflées.

Après avoir analysé les taux de réussite des sujets testés dans la sélection des impairs, les auteurs ont déterminé qu'en moyenne, deux flacons devaient contenir au moins 49% de molécules odorantes différentes pour pouvoir être distingués de manière fiable. En termes plus impressionnants, deux flacons pourraient être identiques à 51% et les participants pourraient toujours les différencier.

En extrapolant cela à la quantité totale de combinaisons possibles, simplement en prenant en compte les 128 molécules utilisées dans l'expérience, a indiqué que les participants étaient capables de distinguer au moins un billion de combinaisons d'odeurs différentes. Les chercheurs disent que le total réel est probablement bien plus élevé en raison du nombre beaucoup plus important de molécules existant dans le monde réel.

Pour une équipe de scientifiques qui ont consacré leur carrière à la puissance de l'olfaction, souvent négligée, cette découverte sent bon. Comme le dit le co-auteur Leslie Vosshall: "J'espère que notre article va renverser cette terrible réputation que les humains ont de ne pas bien sentir."

Le nez humain peut distinguer un billion d’odeurs différentes