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En 2007, certains neuroscientifiques de l’UC Berkeley ont décidé de faire travailler leurs étudiants comme des chiens.
Ils ont trempé de la ficelle dans de l’essence de chocolat, l’ont zigzaguée sur un terrain gazonné et ont demandé à des volontaires humains de suivre leur odeur comme s’ils étaient des limiers. Afin de s’assurer qu’ils ne s’appuient que sur leur odorat, les chercheurs ont fait en sorte que leurs sujets se mettent à quatre pattes, les yeux bandés, un casque et des gants épais.
Le verdict: Même s’ils ne sont pas aussi efficaces que les chiens de chasse, les humains peuvent suivre une piste olfactive. Et ils y parviennent beaucoup mieux s'ils continuent d'essayer.
«Ils ont montré que les humains pouvaient le faire», déclare Joel Mainland, neuroscientifique au Monell Center de Philadelphie, qui a aidé à jeter les bases de l'étude de suivi des odeurs. «Ils ont été bien pires que les chiens, mais si vous les laissez s'entraîner pendant quelques semaines, ils se sont aussi beaucoup améliorés très rapidement."
Pourtant, dans la décennie qui a suivi, l’idée que les humains sont des renifleurs prodigieux n’a pas encore fait son chemin. Nous avons tendance à être éclipsés par d’autres animaux comme les chiens, qui sont si réputés pour leurs capacités olfactives que nous les employons pour démêler les vapeurs chimiques des bombes, des médicaments et même du cancer en notre nom. Et comment pourrions-nous espérer rivaliser avec les taupes aveugles qui sentent en stéréo, les cochons traquant les truffes souterraines ou les abeilles domestiques qui recherchent la douceur avec leurs antennes délicates?
John McGann, neuroscientifique sensoriel à la Rutgers University, estime que nous, les humains, ne nous accordons pas suffisamment de crédit. «La plupart d'entre nous pensent que notre odorat est terrible, et ce n'est pas le cas», dit-il. "C'est vraiment très bon." Encore mieux, il a les preuves pour le prouver.
Dans un article de revue paru récemment dans Science, McGann affirme que nous avons en fait surpassé les super-renifleurs, comme les chiens, dans certaines tâches odorantes et que nous sommes plus aptes à détecter des arômes particuliers qui pourraient être importants pour nous. Il explique également exactement comment, à son avis, nous nous sommes convaincus que notre odorat pue. Selon McGann, notre infériorité olfactive n’est qu’un mythe vieux de 150 ans né de suppositions erronées et d’une science erronée.
Non, nous n'allons pas mettre les chiens de police au chômage de si tôt. (Creative Commons / Police des West Midlands) Origines de l'infériorité olfactive
L'histoire commence dans le cerveau, notamment le bulbe olfactif, le centre de traitement des odeurs du cerveau. Située dans le cerveau antérieur, cette ampoule est directement connectée aux neurones récepteurs olfactifs qui tapissent l'intérieur du nez. Ces récepteurs recueillent des informations sur les molécules odorantes en suspension dans l'air et les transmettent au cerveau via le tractus olfactif.
Au 19ème siècle, le neuroanatomiste Paul Broca était à la recherche de ce qu'il croyait rendre l'homme spécial: le libre arbitre. Il n'a pas trouvé de centre de volonté libre, mais il a constaté que les grands lobes frontaux qui permettaient une cognition et un langage complexes chez l'homme étaient absents chez les espèces à lobes frontaux plus petits . Plus gros doit être meilleur, supposa-t-il. Par conséquent, Broca en a déduit que les ampoules olfactives humaines - qui sont petites par rapport à la taille totale de notre cerveau - permettraient un odorat bien plus faible que ceux relativement plus grands que chez d'autres animaux.
McGann note maintenant que cette théorie manquait d'analyse des capacités olfactives réelles des humains. Les chercheurs ont commencé à croire que, à mesure que les humains évoluaient, la capacité de sentir primitive des animaux "inférieurs" cédait la place à une cognition avancée du cerveau humain, basée sur la taille relative de ces régions. Les philosophes et les psychologues se sont également appuyés sur cette hypothèse; Même Sigmund Freud a parlé d’enfants centrés sur l’odorat ou le goût qui «renouaient avec les premières formes de vie animales».
En fait, écrit McGann, les études ont montré que peu de preuves suggèrent que la taille du bulbe olfactif prédit l'odeur. Les plus gros animaux pourraient avoir besoin de cerveaux plus gros pour contrôler plus de muscles ou traiter plus d'informations sensorielles, explique-t-il. "Cependant, un animal plus grand n'aurait probablement pas plus d'odeurs qu'il aurait besoin de détecter et d'interpréter simplement parce qu'il était plus grand, alors il n'aurait peut-être pas besoin d'un plus grand centre olfactif."
McGann suppose que la taille de l'ampoule peut ne pas avoir d'importance, que ce soit par rapport à la taille globale du cerveau ou en termes absolus. Le bulbe olfactif humain, qui a une largeur de cinq à six millimètres et un tiers seulement du volume d’un chien, peut être suffisamment grand pour faire le travail. Après tout, il est beaucoup plus gros que le même bulbe chez une souris ou un rat, deux animaux considérés comme ayant une forte odeur.
McGann ajoute que le nombre de neurones contenus dans ces bulbes olfactifs est remarquablement constant chez tous les mammifères. Chez un groupe de mammifères dont le poids varie de 5800 fois, de la souris minuscule à l'homme, le nombre de neurones du bulbe olfactif ne change que de 28 fois. Il est intéressant de noter que les femelles ont plus de neurones qu'une souris ou un hamster mais moins qu'un singe macaque. (Les hommes ont un peu moins.)
«L'idée qu'ils soient cohérents pour tous ces animaux suggère que quelque chose à propos de codage et de traitement des odeurs est également constant pour tous les animaux», dit Mainland, qui n'a pas participé aux travaux de McGann. «Je n'ai toujours pas de théorie sur les raisons pour lesquelles on donnerait à chacun des animaux un nombre de récepteurs différent et des tâches comportementales très différentes qu'il tente de résoudre. On ne sait pas ce que cela signifie, mais il est fascinant que ce soit vrai. "
Comment se compare le nez humain?
Matthias Laska, zoologiste à l'Université de Linköping en Suède, est l'auteur de nombreuses études comparant les capacités olfactives de l'homme et des autres animaux. «Depuis 100 ans, les manuels scolaires ont favorisé cette généralisation excessive selon laquelle les êtres humains auraient un mauvais odorat, tandis que les animaux en auraient un meilleur», dit-il. «Les données concrètes qui prendraient en charge une telle différence en noir et blanc n'existent tout simplement pas. Je ne veux pas dire que les humains auraient un odorat aussi bon qu'un chien en général, mais il y a certaines substances auxquelles nous sommes nettement plus sensibles. "
Les parfums que les humains sont particulièrement enclins à inclure des composants chimiques dans les bananes, les fleurs, le sang et parfois le pipi. En 2013, Laska et ses collègues ont testé les capacités des humains, des souris et des singes-araignées pour détecter les odeurs d'urine trouvées chez les prédateurs communs des souris. Alors que les souris détectaient mieux 4 odeurs distinctes sur 6, les humains étaient en réalité plus sensibles que les deux autres. Les humains ont également été trouvés aussi capables que les chiens et les lapins de sentir l'odeur principale de la banane (acétate d'amyle) et sont plus sensibles à la souris qu'au moins une odeur de sang humain.
Ces études sur les odeurs uniques ne sont que des instantanés. Mais ils suggèrent quelque chose d'intéressant: différentes espèces se spécialisent dans différentes odeurs importantes pour leur mode de vie ou leur niche écologique. Les souris, naturellement, devraient être particulièrement douées pour renifler leurs prédateurs particuliers, tandis que les humains ont le nez pour savoir quand ils se blessent et saignent.
Par exemple, note Laska, le nombre total d'odorisants pour lesquels les chiens ont un seuil minimum détectable établi est 15. Les humains ont en fait un seuil inférieur pour cinq de ceux-ci. «Ces cinq odorants sont des composants d’odeurs de fruits ou de fleurs», dit-il. "Pour un carnivore comme un chien, ces odorants ne sont pas aussi pertinents sur le plan du comportement. Il n'y a donc pas eu de pression évolutive pour rendre le nez d'un chien extrêmement sensible aux odeurs de fruits et de fleurs."
D'autre part, neuf des 10 substances odorantes pour lesquelles les chiens sont nettement plus sensibles que l'homme sont des acides carboliques. Ces composants se retrouvent dans les odeurs corporelles des proies de chiens probables, ajoute-t-il, suggérant une des raisons pour lesquelles les chiens pourraient être devenus doués pour les traquer.
Détecter des odeurs spécifiques n’est que le début. En matière de parfum, le comportement peut jouer un rôle aussi important que la physiologie, ajoute Alexandra Horowitz, qui dirige un laboratoire de cognition pour les chiens au Barnard College et qui est l'auteur de Inside of a Dog: Ce que les chiens voient, sentent et savent .
«Les chiens ont la peine de renifler du tout», fait remarquer Horowitz. «Ils ont mis leur nez dans les choses… Le comportement seul indique que nous ne sentons pas. Regardez ce que nous faisons avec les odeurs: trouvez le magasin Cinnabon à l’aéroport, par rapport à ce que font les chiens. Les chiens peuvent nous reconnaître par l'odeur, retrouver l'odeur d'une personne disparue sur ses traces laissées plusieurs jours auparavant et détecter un billion de grammes de TNT. "
En plus d'avoir plus de cellules réceptrices olfactives que les humains, les chiens disposent également d'un museau spécialisé, adapté aux méthodes de respiration et délivrant un flot plus stable de parfums riches en informations. Les chiens et certains autres animaux ressentent même le parfum différemment. Leur système olfactif leur permet de sentir les substances chimiques en phase liquide qui ne sont pas en suspension dans l'air (pensez aux couches d'urine et autres liquides sur la bouche d'incendie de votre quartier) en travaillant comme une pompe pour les acheminer vers un organe nasal spécialisé.
La partie continentale convient que l'odorat est au cœur du comportement des animaux d'une manière qui ne se retrouve pas dans notre propre monde. «Pensez aux interactions prédateur-proie, aux interactions sexuelles, au marquage de territoire. Celles-ci sont toutes liées à l'odorat et constituent, dans un vaste ensemble d'espèces, les comportements les plus fondamentaux que vous puissiez imaginer. Ils sont essentiels à la survie », dit-il.
Mais si l'odorat ne joue peut-être pas un rôle aussi dominant dans notre propre vie, des études ont montré qu'il pouvait avoir plus d'impacts subconscients que nous ne l'imaginons souvent.
«Il existe de nombreux contextes comportementaux dans lesquels nous, les humains, utilisons inconsciemment notre nez, qu'il s'agisse du choix d'un partenaire ou de la communication sociale», explique Laska. Les odeurs peuvent déclencher des souvenirs ou des émotions (pensez à l'odeur du chandail à capuchon de votre ex) et des comportements rapides (vous salivez à l'odeur du poulet rôti lentement). Lire les odeurs des uns et des autres nous aide à recueillir des données clés comme l’état de santé et peut-être même si nous sommes liés par le sang.
Les influences subconscientes de Scent sur nous sont mûres pour de futures études, de même que les limites inconnues de nos capacités olfactives, dit Continent. «Je pense qu'une des raisons pour lesquelles les gens pensent que nous sentons si mauvais, c'est que nous ne l'utilisons pas consciemment autant et que nous ne le pratiquons pas», dit-il. "Mais lorsque nous sommes obligés de l'utiliser, nous nous en tirons très bien."
