Neurophysiologie phéromonale
Organe voméronasal (VNO)
Pompage et couplage

Pompage voméronasal

Fonctionnement global

Dans le système olfactif principal, l’activité oscillatoire dépend fortement du rythme respiratoire et du comportement de reniflage actif lors de l'inspiration.

Dès le début et pendant toute de la phase inspiratoire, les odeurs stimulent les neurones olfactifs et pendant la phase expiratoire, l'activation des neurones olfactifs est suspendue et le cerveau olfactif est déconnecté des odeurs extérieures ( renifflement et perception olfactive pure).

Par contre, le conduit voméronasal peut se contracter et de se dilater et sert de " pompe " pour que les phéromones entrent en contact avec le mucus et les récepteurs épithéliaux.

1. Lors du flehmen, les muscles releveurs de la lèvre, i.e. exercent une traction bilatérale vers le haut sur le clapet cartilagineux qui couvre partiellement le méat incisif.

De ce fait, la lumière du méat s'ouvre.

2. Bien que chez plusieurs espèces, l'absorption du stimulus voméronasal est accompagnée de la réponse de Flehmen, chez les rongeurs, l'activation voméronasale n'est pas facilement apparente pour un observateur externe.

a. Le corps vasculaire érectile du VNO, est innervé par les neurones sympathiques du ganglion cervical supérieur qui pénètrent dans le VNO postérieur le long du nerf naso-palatin et innervent le gros vaisseau latéral (In vivo vomeronasal stimulation reveals sensory encoding of conspecific and allospecific cues by the mouse accessory olfactory bulb 2010).

b. Lorsque l’animal est stressé ou excité, la montée d’adrénaline qui en résulte déclenche une vasoconstriction vasculaire massive et, par conséquent, une pression intraluminale négative, la diminution du volume du VNO, l'ouverture du canal et le " pompage " des phéromones.

De cette manière, les chimiostimuli à faible volatilité tels que les peptides ou les protéines accèdent à la lumière du VNO après une enquête directe sur les excrétions urinaires et fécales, les sécrétions des glandes vaginales ou faciales ou d'autres stimuli sources (Encoding Pheromonal Signals in the Accessory Olfactory Bulb of Behaving Mice 2003)

c. Sa vasodilatation provoque l'effet inverse.

c. La transduction phéromonale dans les cellules neurosensorielles emprunte le nerf voméronasal, spécifiquement lié à cet organe.

Couplage des activités oscillatoires

1. Les neurones préganglionnaires des neurones sympathiques du ganglion cervical supérieur innervant le corps vasculaire érectile du VNO se trouvent dans la colonne intermédiolatérale des niveaux cervico-thoraciques de la moelle épinière (Synchronized Activity in The Main and Accessory Olfactory Bulbs and Vomeronasal Amygdala Elicited by Chemical Signals in Freely Behaving Mice 2017).

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a. Ils reçoivent d'importantes projections de l'hypothalamus latéral, qui à son tour est innervé par :

• le cortex piriforme,
• le noyau olfactif antérieur (AON) ,
• le tubercule olfactif,
• le noyau cortical antérieur (ACo) de l'amygdale.

b. Ainsi, la détection d’informations olfactives pourrait activer le pompage voméronasal par cette projection hypothalamo-spinale directe.

2. L'hypothalamus latéral se projette également vers le noyau réticulaire rostral ventrolatéral, où se trouvent les complexes pré-Botzinger et Bötzinger.

L’hypothalamus latéral pourrait coordonner la détection des informations olfactives avec les mécanismes d’internalisation olfactifs (reniflement) et voméronasaux (pompage vasculaire), expliquant l’activité oscillatoire couplée.

3. Ainsi, les systèmes olfactifs principal et accessoire présentent des réponses qui se chevauchent aux phéromones et aux substances odorantes. Ainsi, on trouve (Electrophysiological Evidence for a Direct Link between the Main and Accessory Olfactory Bulbs in the Adult Rat 2016) :

• une projection directe des grandes cellules principales (AMC) du bulbe olfactif accessoire (AOB) antérieur (aAOB) verrs le bulbe olfactif principal (MOB) dorsal,
• des synapses physiologiquement actives reliant l'aAOB et le pAOB,
• des neurones de type stimulateur cardiaque dans les deux moitiés de l'AOB.

Récepteurs phéromonaux