En ce qui concerne l'accouplement, les souris femelles doivent suivre leur nez. Pour la première fois, des scientifiques ont montré que les hormones chez les souris détournent les récepteurs des odeurs du nez pour stimuler le comportement, tout en laissant le cerveau complètement à l'écart de la boucle.
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Selon l’étude qui paraît cette semaine dans Cell, les souris femelles peuvent sentir les phéromones attirantes au cours de leur période de reproduction. Mais pendant les périodes de diestrus, lorsque les animaux sont incapables de se reproduire, l'hormone progestérone incite les cellules sensorielles nasales à bloquer les signaux de phéromone mâle afin qu'ils n'atteignent pas le cerveau d'une femme. Pendant ce temps, les souris femelles font preuve d'indifférence ou même d'hostilité envers les mâles. Les mêmes capteurs fonctionnent normalement en ce qui concerne les autres odeurs, comme l'urine de chat, montrant qu'ils sont sélectifs pour les phéromones mâles.
Lorsque l'ovulation commence, les niveaux de progestérone chutent, ce qui permet aux femelles de sentir à nouveau les phéromones mâles. En bref, le système "aveugle" les souris femelles aux partenaires potentiels lorsque les animaux ne sont pas en estrus.
La découverte que le système olfactif a usurpé le rôle du cerveau a choqué l'équipe de recherche, a déclaré l'auteur principal Lisa Stowers du Scripps Research Institute. «Les systèmes sensoriels sont simplement supposés aspirer tout ce qu'ils peuvent dans l'environnement et le transmettre au cerveau. Le résultat nous semble tout simplement farfelu », déclare Stowers.
«Imaginez que cela se produise dans votre système visuel», ajoute-t-elle. «Si vous venez de manger un gros hamburger et de voir un buffet, vous verrez peut-être des choses comme la table et certaines personnes et peut-être des fruits - mais vous ne verriez tout simplement pas hamburgers plus. C'est un peu ce qui se passe ici. Sur la base du changement d'état interne de cette femme, il lui manque un sous-ensemble des signaux transmis à son cerveau. "
Les scientifiques ont rassemblé des souris femelles âgées de 8 à 10 semaines et les ont testées à différentes phases de leur cycle de reproduction. Les souris en cage pourraient étudier un carré de papier buvard imbibé d'urine de souris mâle ou d'un témoin. Leur comportement a été enregistré et les souris ont été notées pour la fréquence et la durée de leurs visites à l'une ou l'autre substance.
L’équipe a également eu recours à l’imagerie du calcium pour examiner l’organe voméronasal, la structure sensorielle du nez de souris, et voir ce qu’elle faisait lorsque les femelles ont attrapé des bouffées de phéromones. Ils ont découvert que l'organe possède un sous-ensemble spécial de neurones avec des récepteurs pour détecter la progestérone, et un mécanisme de «déclenchement» qui se ferme lorsque l'hormone est présente afin que les odeurs masculines ne soient pas transmises au cerveau. Les neurones ont réagi normalement aux autres odeurs, même en présence de progestérone.
Les résultats ont montré que le système olfactif de la souris est réglé sur les signaux chimiques internes ainsi que sur les facteurs externes et qu'il est terriblement efficace dans son rôle de contrôleur d'accès. Mais on ne voit pas du tout pourquoi le nez fonctionnerait de cette manière. Une idée est que le système a évolué pour empêcher les femelles d'être distraites pendant l'oestrus. Mais le cerveau des souris, comme celui de la plupart des animaux, est constamment bombardé d'informations telles que des odeurs et des images et n'a pas de problème à tout trier.
«Et le cerveau féminin a déjà des moyens de décider si elle doit ou non être attirée par un partenaire. Son cerveau sait quand elle n'est pas supposée s'accoupler, alors elle ne le fera toujours pas, même si elle flaire des phéromones mâles », note Stowers.
L’équipe soupçonne au contraire des raisons physiologiques sous-jacentes expliquant pourquoi les souris femelles ne devraient pas détecter les phéromones mâles quand leur taux de progestérone est élevé. Une réponse possible est que cela protège le fœtus de la souris d’une manière ou d’une autre - notamment, les niveaux de progestérone sont également robustes pendant la grossesse.
Plus généralement, les résultats suggèrent que toutes les grandes décisions ne sont pas prises dans le cerveau et qu'il n'est peut-être pas évident de séparer ce qui se passe dans le nez de ce qui se passe dans le cerveau, note Stowers. Des états internes tels que le stress ou la faim ont un impact important sur la manière dont les animaux interagissent avec l'environnement, mais les scientifiques ne comprennent pas parfaitement comment les décisions prises en fonction de ces états sont prises dans le cerveau. Cela incite Stowers à se demander si cette découverte de souris représente la partie visible de l'iceberg en ce qui concerne différents rôles du système olfactif chez la souris et chez d'autres espèces, y compris l'homme, qui peut distinguer un billion d'odeurs différentes.
"Ce n'est que pure spéculation pour le moment, mais nous pensons que cela s'appliquera d'une manière générale, et nous ne voyons pas pourquoi quelque chose de similaire ne pourrait pas se produire chez les humains", dit-elle. Bien que les humains ne perçoivent pas les phéromones de la même manière que les souris, l'équipe a découvert dans le nez les mêmes molécules que celles utilisées par les souris pour détecter la progestérone et déclencher le processus de blocage des odeurs. "Donc, il est là, et c'est possible", note Stowers.
«C’est un truc tellement génial qu’il semblerait que ce serait un avantage de le conserver à travers l’évolution et de ne pas le jeter.»
