Ape Champ des odeurs : définition et origine

C’est reparti pour un post un peu plus « technique » : je vous présente ma première, et je l’espère pas la dernière, formation autour de l’odorat. Ne fuyez pas !

Qu’est-ce que le « Champ des odeurs » ?

Cette cartographie, pour faire simple, cherche à positionner à proximité les unes des autres des odeurs qui se ressemblent, qui sont proches d’un point de vue olfactif. Mise à jour du 21/09/2015 : mise à jour de la présentation du champ, qui est une cartographie et non une classification, suite à mon entretien avec M. Jaubert.

Il n’y a pas forcément de proximité « chimique » entre les odeurs (mais souvent, tout de même), mais plutôt une proximité d’évocation. Comme nous n’avons pas tous les mêmes récepteurs olfactifs, il peut y avoir un biais dans ces évocations si on utilise des produits complexes, comme par exemple de l’essence de rose (outre le fait que la rose contient 400 molécules odorantes, la répétabilité de l’exercice est difficile car les concentrations des différentes molécules peuvent varier d’une essence à l’autre).

Pour éliminer ces variations, le Champ des odeurs utilise donc des molécules uniques, comme, par exemple, la calone pure. Dans ce cas, soit on a le récepteur olfactif, soit on ne l’a pas : jusqu’à l’arrivée dans le cerveau, on peut être sûr que c’est le même composant qui arrive à tous les nez qui le testent. Ils sentent tous la même chose, ou ne sentent rien s’ils n’ont pas le récepteur.

Structure et axes du Champ

On se retrouve avec une classification en 3D parce qu’il y a en fait 6 « pôles » olfactifs dans cette classification. En haut, on trouve les notes qui font être qualifiées de légères, à durabilité faible. En bas, les molécules plus « lourdes » olfactivement parlant, notamment les effets « fumés ». Pyrazine en tête (elle sent le riz cuit !), mais également le phénol qui sent l’encre, ou l’éthylmaltol qui sent la barbapapa, présent en dose massive dans Angel.

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A gauche, un truc que j’espère ne jamais retrouver en parfumerie, les notes aminées. A droite, les soufrés. J’ai UN exemple de soufré en parfumerie, c’est le très original « Let Me Play The Lion » de la marque Les Nez. Mais on trouve aussi cette odeur à proximité des brûleries de café, par exemple, odeur que perso je trouve assez agréable.

Référentiel et molécules de référence

Pour faciliter la communication il faut s’assurer que la collection de molécules de référence recouvre bien l’ensemble de l’espace des sensations olfactives. Nous avons proposé de tirer parti des résultats d’une étude conduite au CNRS entre 1977 et 1983 sur la recherche de la relation entre des éléments de structure chimique de 1.396 molécules et leur caractère odorant.

Dès le début, nous nous sommes heurtés à l’absence de descripteurs objectifs pour définir le caractère odorant. La littérature et les publications scientifiques ne nous offraient que des évocations provenant des associations piochées dans les mémoires des vécus individuels. Mais une utilisation appropriée des résultats de calculs probabilistes de la matrice complète ont permis de distinguer et de positionner des sous-ensembles de molécules.

Ces sous-ensembles avaient des caractères odorants qui les distinguaient les uns des autres. Nous avons choisi une molécule facile d’accès, plus au centre de chaque sous-ensemble pour notre application. Dans sa dernière version, il comprend 44 molécules de référence, présentées ici sous un numéro et leur dénomination chimique et disposées en une structure à trois dimensions. le nombre de référents de base est ici de 44.

Les signifiants des caractères odorants des molécules de référence utilisés ont appartenu à plusieurs registres : les mots triviaux facilement accessibles à tous présentaient l’inconvénient de solliciter des évocations, les noms chimiques peuvent paraître rébarbatifs et compliqués pour des enfants, les numéros sont parfois pris pour des nombres et nous avons utilisé différents néologismes , par exemple des mots à deux syllabes (e.g. coume pour la coumarine, citre pour le citral, hexe pour l’hexénal, mole pour le menthol etc.).

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Pourquoi un langage des odeurs ?

Tout apprentissage demande une forme de communication entre le maître et l’élève. Nous, les humains, avons largement favorisé l’utilisation d’un langage à cette fin. Pourtant qui n’a pas constaté la grande difficulté que nous avons à échanger sur les odeurs, faute d’un vocabulaire adéquat ?

Nous voyons deux grandes raisons à ce handicap :- une grande confusion de trois grandes acceptions au mot odeur qui désigne à la fois l’objet odorant, son caractère organoleptique et les effets qu’il a sur chacun.- si la désignation de l’objet peut être faite de toute autre manière, si le ressenti reste une expression personnelle, son caractère organoleptique (caractéristique clé) demande la mise en place d’un outil objectif commun, stable et pertinent à la manière de ce qui existe par exemple sur les couleurs.

Peut-on s’inspirer de l’apprentissage du langage des couleurs pour l’apprentissage d’un langage des odeurs en utilisant un référentiel olfactif défini et stable analogue à celui des couleurs? Nous présentons ici notre démarche initiée dans les années 80.

Perception physiologique et interprétation cérébrale

Chez les mammifères, les substances odorantes pénètrent dans la région nasale par l’air lors de l’inhalation et entrent en contact avec la muqueuse olfactive et ses récepteurs. Les cellules réceptrices olfactives (OR) sont des neurones présents dans l’épithélium olfactif, une petite tache de tissu située à l’arrière de la cavité nasale. En général, il existe des millions de neurones récepteurs olfactifs qui agissent comme des cellules de signalisation sensorielle.

Lorsqu’un signal électrique dépasse un seuil, le neurone transmet un signal le long de l’axone au bulbe olfactif, une partie du système limbique du cerveau. C’est là que commence l’interprétation de l’odeur, en mettant le signal olfactif reçu en relation avec les expériences passées et avec la ou les substances inhalées. Le bulbe olfactif fait office de station de liaison qui relie le nez au cortex olfactif du cerveau.

La sensation olfactive dépend normalement de la concentration (nombre de molécules) dont disposent les récepteurs olfactifs. Une seule substance odorante est généralement détectée par de nombreux récepteurs. Différentes substances odorantes sont à leur tour reconnues par des combinaisons de récepteurs. Les modèles de signaux des neurones et les liens historiques avec les événements olfactifs passés aident à identifier l’odeur.

En résumé, la perception d’un effet olfactif est un processus en deux étapes. D’une part, il y a la partie physiologique. Il s’agit de la détection des stimuli par des récepteurs situés dans le nez. Ensuite, les stimuli sont reconnus par la région du cerveau humain qui s’occupe de l’odorat et qui les interprète en fonction de l’expérience personnelle. C’est la raison pour laquelle il est impossible de mesurer les odeurs de manière personnelle, objective et analytique. Les sensations olfactives sont des perceptions personnelles.

Origines chimiques et biologiques des odeurs

À l’origine des odeurs se trouvent des composés chimiques volatils d’origines diverses. Ces composés chimiques peuvent être transformés chimiquement ou enzymatiquement, ou leur concentration dans l’air peut être réduite par liaison physique dans ou sur un milieu.

Une odeur est causée par un ou plusieurs composés chimiques volatilisés, généralement présents en faibles concentrations. La plupart des odeurs sont composées de composés organiques ou carbonés simples et plutôt petits. Les humains et de nombreux animaux peuvent percevoir les composés volatils par leur odorat, avec une intensité et une interprétation variables.

Les composés chimiques volatils - source potentielle de bonnes ou de mauvaises odeurs - peuvent être formés par dégradation, transformation ou accumulation chimique et biologique de substances non odorantes. Outre les produits de dégradation métabolique souvent malodorants - comme la putréfaction et la décomposition -, la nature produit aussi intentionnellement des substances chimiques comme parfums et attractifs. Des réactions chimiques incomplètes ou des réactions latérales non intentionnelles peuvent également entraîner des substances odorantes non intentionnelles.

Exemples d’applications pratiques : Agriodor

À Rennes (Ille-et-Vilaine), la jeune entreprise Agriodor conçoit des odeurs spécifiques pour attirer ou repousser certains insectes ravageurs de cultures. Une alternative aux pesticides de synthèse. Ené Leppik a fondé en 2019 l’entreprise Agriodor qui fabrique des parfums pour attirer ou repousser certains insectes ravageurs de cultures.

La start-up commercialise en 2021 ses premiers produits : deux attractifs destinés à piéger en masse la bruche de la féverole et de la lentille. Un produit sous forme de « granulé minéral pour que l’on puisse l’épandre aux champs », expose Ené Leppik. Le répulsif a un « effet » sur l’alimentation et la reproduction des pucerons, limitant ainsi le développement de leur population, explique Ené Leppik.

Les produits développés par Agriodor peuvent-ils remplacer les pesticides ? « Les solutions de biocontrôle ne peuvent pas avoir 100 % d’efficacité, comme les insecticides à large spectre », souligne Camille Delpoux.

Caractérisation des odeurs : intensité, qualité, acceptabilité

Une odeur peut être définie par trois paramètres : son intensité (liée à la concentration), sa qualité et son acceptabilité (caractère hédonique).

Intensité

L’intensité est d’une importance capitale dans l’étude des nuisances. Elle peut être liée au caractère hédonique, c’est-à-dire qu’une odeur de forte intensité sera souvent génératrice de désagréments, donc de nuisances. C’est un paramètre fondamental de l’odeur. L’intensité est fonction de la concentration en composé odorant dans la phase gazeuse.

Il existe différents modèles mais le plus souvent c’est celui de Stevens ou Loi de puissance, qui est le plus utilisé : Log I = n log (C-C0) + K. I est l’intensité perçue, C la concentration dans l’air inhalé, C0 la concentration au seuil odorant (mol.m-3), n traduit la croissance de l’intensité odorante. Pour les composés odorants, n est généralement compris entre 0,2 et 0,8 (EPA, 2002), en fonction de la substance.

Si n est faible, la dilution de la substance a peu d’influence sur sa perception. L’odeur est dite persistante. Si n est grand, la dilution réduit fortement l’intensité de la perception. L’odeur est alors dite peu persistante ou fugace. Chaque odeur peut se caractériser par une courbe de Stevens reliant l’intensité olfactive à la concentration.

Qualité

Les odeurs peuvent être classées, entre autre, selon la qualité qu’elles évoquent : parfumées, acides, de brûlé, fruitées, rances, putrides… La sensation olfactive est reliée aux caractéristiques de l’odorant et ses variations sont d’autant plus complexes que les odeurs ne sont généralement pas des produits purs mais plutôt des mélanges de molécules odorantes.

Acceptabilité

Le troisième paramètre caractérisant une odeur est son acceptabilité. Une odeur peut être agréable, acceptable, désagréable ou intolérable. C’est une classification très subjective. Il peut en effet y avoir accoutumance avec glissement de l’appréciation de l’observateur vers une autre classe.

Il est difficile d’établir des règles générales sur l’acceptabilité des sensations odorantes. Les seules qui peuvent être formulées sont les suivantes (Popescu et al., 1998) : Toute odeur agréable devient désagréable à de très fortes concentrations, le caractère agréable ou désagréable d’une odeur dépend, pour une large part : de son contexte; les aversions pour les odeurs sont plus persistantes que les préférences; la tolérance vis-à-vis des odeurs désagréables diffère considérablement selon les individus.

Éducation olfactive et apprentissage du Champ des odeurs

Depuis quelques décennies, les chercheurs s’inquiètent de l’absence de l’olfaction dans notre éducation. Ce n’est pas un vide complet car les nez des enfants sont toujours demandeurs et que, malgré tout, l’odorant joue un rôle essentiel dans notre vie, mais cela se fait plutôt de bouche à oreille ou à l’intuition, sans un véritable système éducatif qui permettrait une bonne communication entre les personnes.

Heureusement, depuis quelques années on peut saluer d’heureuses initiatives qui tentent de combler cette défaillance. Ce sont le plus souvent soit des neurophysiologistes, soit des parfumeurs/aromaticiens qui souhaitent partager leurs savoirs olfactifs complémentaires. Conjuguer les deux a bien sûr du bon tant la perception olfactive est multi-facette. Mais notre expérience nous a montré qu’une lacune importante existait pour améliorer la communication et donc l’éducation : avoir un langage commun dénué de toute la subjectivité qui le domine actuellement.

Muni de ce référentiel il est dès lors possible d’imiter l’apprentissage utilisé pour les couleurs. En tout premier lieu, comme dans les cas des sens élaborés, il faut bien prendre conscience que sentir, comme voir ou entendre, n’a rien d’inné. Comme pour les couleurs, il faut APPRENDRE pour pouvoir traiter le signal fourni par les récepteurs sensoriels.

La pratique de la méthode du Champ des Odeurs se fait dans une étape suivante qui va consister en l’analyse d’un mélange pour y reconnaître les différents éléments de la sensation. Ce que font couramment les parfumeurs, aromaticiens, cuisiniers ou œnologues, reconnaître des éléments dans un mélange, est tout à fait accessible à tous avec une formation adaptée et revêt rapidement un aspect très ludique pour les enfants.

Méthodes analytiques et apprentissage progressif

Le décryptage du code comprend en fait deux volets atteignables par la transmission d’une méthode de travail de plus en plus affinée : par des exercices, pour accroître la vigilance de l’élève et par des exercices répétés, pour qu’il soit capable de distinguer la succession des sensations lui parvenant au cours d’un flairage appliqué. C’est assez rapidement que nos sujets sont capables de retrouver deux odorités dans un mélange, puis trois, puis quatre… Ceci reste indispensable car pratiquement tous les odorants que nous croisons sont des mélanges d’odorités.

La démarche analytique a pour rôle de ramener une donnée complexe en une collection de données simples comme nous le faisons pour lire par exemple. En fait les sujets améliorent leur efficacité au fur et à mesure qu’ils apprennent à jongler avec les notes odorantes. Des techniques de « flairage » et de manipulations de « mouillettes » s’acquièrent rapidement pour faciliter l’apprentissage en développant la vigilance de l’enfant.

Références et ressources

Références : site IAP Sentic, qui dispense la formation, mes cours et surtout ma mémoire, évidemment.
Étude CNRS (1977-1983) sur la relation structure-odorité de 1.396 molécules.

Nous disposons donc maintenant d’objets odorants clairement identifiés comme système repère pour pouvoir comparer leurs perceptions avec d’autres perceptions. Se contentant de pratiquer depuis la nuit des temps, une communication des associations et des effets ressentis de la perception par chacun, les humains ont du mal à la changer, d’autant que c’est la voie qui leur a été apprise dans leur petite enfance.

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