Discrimination nerveuse olfactive et représentation de l'odeur par le système olfactif

par Gilles Sicard

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de André Holley.

Soutenue en 1998

à Lyon 1 .

Le président du jury était André Holley.


  • Résumé

    Nous rapportons dans notre these un ensemble de travaux, pour l'essentiel publies et effectues en collaboration, qui eclairent le fonctionnement de la peripherie du systeme olfactif et les regles qui president a l'encodage de l'odeur. C'est bien l'interaction de molecules odorantes et des proteines receptrices des odeurs qui est responsable de l'activation des neurones recepteurs olfactifs. Selon, les donnees recentes de la litterature, le repertoire genomique des recepteurs serait vaste, de l'ordre de 1000 unites chez le rat, de plusieurs centaines chez les amphibiens. Selon certains, il n'y aurait qu'un seul type de recepteur exprime par neurone recepteur olfactif. Or, nous montrons par des enregistrements unitaires des reponses transmises par les neurones recepteurs au moyen d'electrodes extracellulaires, chez la grenouille ou chez la souris, qu'un meme neurone olfactif peut repondre a des molecules aussi differentes que le camphre, l'acetophenone et la cyclohexanone. Ceci, soit, demontre une specificite large des recepteurs, ou bien nie l'hypothese d'une expression limitee de types de recepteurs aux odeurs par un meme neurone recepteur. L'interaction des ligands odorants et des recepteurs membranaires est suivie d'une cascade de reactions enzymatiques qui realisent la transduction du signal chimique en message nerveux. Il existerait au moins deux seconds messagers intracellulaires impliques dans la transduction olfactive, et recrutes par deux groupes de substances odorantes distincts. Nous montrons que certains neurones recepteurs olfactifs de la grenouille repondent a des substances appartenant aux deux groupes et donc que les deux mecanismes de transduction sont presents simultanement dans certains neurones recepteurs au moins. Avec a. Duchamp, nous nous sommes interesses a la transformation de l'information peripherique par l'integration bulbaire en comparant les profils de sensibilite des neurones recepteurs olfactifs et ceux des deutoneurones du systeme olfactif (cellules mitrales) de la grenouille. Nous avons note que bien que les cellules mitrales soient en moyenne plus selectives que les neurones recepteurs olfactifs, leurs profils de sensibilite restent voisins de ceux enregistres a la peripherie. Par ailleurs, nous avons examine, chez la souris, la distribution topographique, glomerulaire, des activations peripheriques transmises aux deutoneurones du systeme par l'intermediaires des fibres primaires. L'analyse anatomo-fonctionnelle de ces projections epithelio-bulbaires au moyen du marquage metabolique par la methode au 2-desoxy-glucose demontre, a la fois, une forte convergence de certaines fibres peripheriques vers des foyers bulbaires, et, en meme temps, l'existence d'une reponse glomerulaire plus etendue ou diffuse. Se superpose donc une convergence fonctionnelle a la convergence anatomique. Toutefois, il est difficile de croire que toute l'information specifique du stimulus reside dans ces foyers puisque les lesions, localisees ou meme extensives des bulbes olfactives, n'interdisent pas la manifestation de comportements olfactivement guides appris avant lesion. Ces donnees sont discutees. L'anosmie specifique est un deficit partiel, hereditaire, de la perception olfactive qui ne concerne selectivement que quelques substances odorantes et qui est constate essentiellement chez le sujet humain. L'une des explications de ce deficit est qu'il manifeste une carence en recepteurs membranaires normalement engages dans la reconnaissance de ces substances odorantes. En etudiant un modele animal de l'anosmie specifique a l'acide isovalerique propose par nos predecesseurs, nous decouvrons d'abord qu'il s'agit plutot d'une hyposmie specifique. Ce defaut selectif de sensibilite olfactive avait ete constate au moyen de mesures comportementales cumulees confondant plusieurs animaux. Nos travaux fondes sur des experiences comportementales montrent que tous les individus d'une souche ne sont pas atteints identiquement. Que ce soient les enregistrements electrophysiologiques de la muqueuse olfactive ou l'etude anatomo-fonctionnelle des projections bulbaires, nous demontrons egalement que la peripherie du systeme olfactif des souris reputees specifiquement anosmiques est bien sensible a l'acide isovalerique.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (126 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 105-122 et notes bibliographiques dans chaque article

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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