Neurosciences : L'activité cérébrale précoce dans la bande thêta décode les attributs objectifs des odeurs

Une recherche novatrice, dont les résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue The Journal of Neuroscience en novembre 2025, a mis en lumière des schémas temporels précis de l'activité neuronale. Ces schémas permettent de distinguer clairement le traitement objectif des informations olfactives de la réponse émotionnelle subjective qui en découle. Cette percée ouvre des perspectives considérables pour l'élaboration de méthodes diagnostiques et thérapeutiques objectives destinées aux troubles de l'odorat.

L'équipe de recherche, menée par Masako Okamoto de l'Université de Tokyo, a eu recours à l'électroencéphalographie (EEG) à haute densité. Cet outil sophistiqué a permis de mesurer l'activité électrique du cerveau des volontaires pendant qu'ils effectuaient des tâches complexes : détection, discrimination et identification d'une variété d'arômes. Le constat fondamental est que l'activité cérébrale dans la bande thêta, oscillant autour de 4 Hz, joue un rôle clé. Cette activité, qui débute environ 80 millisecondes après l'inhalation d'une odeur et culmine vers 370 millisecondes, est responsable du codage des caractéristiques physico-chimiques fondamentales des molécules odorantes.

La professeure Okamoto a souligné que, durant cette phase initiale, le cerveau se concentre principalement sur le décryptage des propriétés moléculaires objectives, ce qui est essentiel pour faciliter la discrimination comportementale des odeurs. Il s'est avéré que la précision du décodage basée sur ce codage thêta précoce était directement proportionnelle à la capacité individuelle des participants à distinguer avec succès les différents parfums. De surcroît, la précision du décodage était significativement plus élevée lors des essais où les sujets avaient correctement identifié les odeurs, confirmant ainsi le rôle pivot de ce signal initial dans la modulation du comportement olfactif.

Par contraste, une activité enregistrée dans la bande delta, plus lente (environ 1 à 3 Hz), est apparue plus tardivement, commençant aux alentours de 720 millisecondes. Cette activité delta s'est révélée être exclusivement associée à la perception subjective de l'agrément d'une odeur. Il est important de noter que cette activité delta tardive n'affichait aucune corrélation avec les compétences de discrimination objective des odeurs, mais était en revanche liée à des réactions affectives plus marquées face aux arômes dans le contexte de la vie quotidienne.

Les chercheurs, parmi lesquels figuraient Mugihiko Kato et Kazushige Tohara, ont utilisé un dispositif spécialement conçu pour administrer dix arômes distincts avec une grande précision. Cette méthodologie a permis de capturer avec une résolution temporelle élevée le moment et le lieu du traitement des odeurs dans le cerveau. Ces schémas d'activité cérébrale différenciés constituent une étape cruciale pour comprendre comment le cerveau convertit une entrée chimique en expériences sensorielles et émotionnelles conscientes. La véritable valeur de cette découverte réside dans le potentiel de créer des outils d'évaluation objectifs pour les déficiences olfactives, permettant ainsi de s'affranchir des comptes rendus purement subjectifs des patients.

Actuellement, l'évaluation objective de l'odorat par EEG demeure davantage cantonnée au domaine de la recherche fondamentale qu'à la pratique clinique courante, principalement en raison des coûts d'équipement et de mise en œuvre qui restent élevés.

En conclusion, ce codage thêta précoce établit la base neuronale nécessaire pour les comportements guidés par les odeurs, assurant une séparation nette entre la réalité physico-chimique des molécules et l'évaluation affective qui en résulte. C'est une avancée majeure pour la compréhension du traitement sensoriel.