MECANISMES & INFLUENCES DE L’EVOCATION OLFACTIVE SUGGEREE PAR L’ENVIRONNEMENT VISUEL

MECHANISMS & INFLUENCES OF THE OLFACTORY EVOCATION SUGGESTED BY VISUAL ENVIRONMENT

• Auteur / Autrice : Luca Fantin
• Direction : Hadrien Ceyte, Gabriela Hossu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé - BioSE
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 06/11/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : BioSE - Biologie Santé Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IADI - Imagerie Adaptative Diagnostique et Interventionnelle
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Vercher
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hadrien Ceyte, Véronique Deschodt-arsac, Chantal Delon-martin, Gabriela Hossu, Louise Tyvaert
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Deschodt-arsac, Chantal Delon-martin

Mots clés

Mots clés libres

Imagination olfactive

Associations crossmodales

IRMf

Réalité virtuelle

Cybermalaise

Odor imagery

Crossmodal associations

FMRI

Virtual reality

Cybersickness

Résumé

L’imagination olfactive (IO) est une fonction d’évocation sensorielle très peu documentée relativement à l’évocation visuelle ou auditive. Et pour cause, l’existence même de l’IO a longtemps été sujette à débat notamment à cause de sa difficulté. Par conséquent, la nature de cette fonction cognitive est encore floue, et les tentatives de compréhension des processus en jeu lors de l’IO sont souvent interprétées au regard de la perception olfactive. Néanmoins certains travaux suggèrent une forme de distinction entre IO et perception olfactive. Ainsi, ce travail doctoral soulève plusieurs questions : quelle est la nature de l’IO, et quels sont les facteurs susceptibles de l’influencer ? Jusqu’où s’étendent les similarités entre perception et évocation olfactive ? Nous avons d’abord validé et éprouvé un outil français d’évaluation de la capacité d’IO. Les résultats obtenus ont permis l’identification de certains facteurs humains de cette capacité : l’âge, l’expertise et la présence d’atteintes de la perception olfactive. Puis, nous avons proposé une approche pluridisciplinaire chez le sujet sain et le patient avec des atteintes de la perception olfactive, mêlant mesures psycho-, physio- et neurophysiologiques, afin d’explorer les mécanismes de l’IO. Dans ce cadre, nous avons eu recours à des supports visuels (images, mots, couleurs) afin de faciliter la réalisation de la tâche d’IO chez nos volontaires, sur la base des puissantes associations visuo-olfactives décrites dans la littérature. Nous montrons l’activation de régions centrales olfactives et non-olfactives lors de l’IO. L’implication d’aires d’intégration multisensorielle et l’absence de sollicitation systématique du cortex olfactif primaire suggèrent une forme de distinction entre perception olfactive et IO, allant à l’encontre de nombreux travaux de la littérature scientifique. L’IO serait donc une fonction associative, résultant de plusieurs capacités cognitives distinctes (mnésiques, perceptives, sémantiques). Au regard des liens existants dans la littérature entre olfaction et états d’inconfort, ce travail doctoral a également exploré l’application de l’IO afin d’entrevoir de nouvelles pistes dans l’atténuation des états d’inconfort induits par l’utilisation des nouvelles technologies telle que la réalité virtuelle. Les premiers résultats ici présentés sont encourageants, démontrant une diminution de l’intensité des symptômes d’inconfort et d’une augmentation de la durée d’immersion virtuelle lors de l’évocation d’une odeur agréable. Cependant ces travaux restent à être confirmés et approfondis pour envisager la robustesse de cette piste dans d’autres contextes de vulnérabilité transitoire tels que le mal des transports.

Odour imagery (OI) is a sensory evocation function which is very poorly documented compared to visual or auditory evocation. For good reason, the very existence of OI has long been a subject of debate, mainly because of its difficulty to elicit. As a result, the nature of this cognitive function is still unclear, and attempts to understand the processes involved in OI are often interpreted in regard to olfactory perception. Nevertheless, some studies suggest a form of distinction between OI and olfactory perception. This doctoral work therefore raises a number of questions: what is the nature of OI, and which factors are likely to influence it? How far do the similarities between olfactory perception and imagery extend? We began by validating and testing a French tool for assessing OI ability. Our findings helped identify certain human factors affecting it: age, expertise and the presence of olfactory perception impairment. We then proposed a multidisciplinary approach in healthy subjects and in patients with impaired olfactory perception, combining psycho-, physio- and neurophysiological measurements, in order to explore the mechanisms of OI. In this context, we used visual cues (images, words, colours) to facilitate the OI task in our participants, based on the powerful visuo-olfactory associations described in the literature. The results obtained show the activation of olfactory and non-olfactory brain regions during OI. The involvement of multisensory integration areas and the absence of systematic involvement of the primary olfactory cortex suggest a form of distinction between olfactory perception and OI, which contradicts much of the scientific literature. OI could thus be an associative function, resulting from several distinct cognitive (mnestic, perceptual, semantical) abilities. In the light of the existing links in the literature between olfaction and states of discomfort, this doctoral work also sought to explore the application of OI in order to reveal new leads for the alleviation of states of discomfort induced by the use of new technologies such as virtual reality. Our first findings are encouraging, showing a decrease in the intensity of discomfort symptoms and an increase in the duration of virtual immersion when a pleasant odour is evoked. However, this work still needs to be confirmed and extended to consider the robustness of this approach in other contexts of transient vulnerability, such as motion sickness.