Phéromones
Vue d'ensemble du système olfactif accessoire (VNS)
et des phéromones

Vue d'ensemble du système olfactif accessoire (VMS)

1. Les mammifères terrestres s'appuient sur des informations chimiosensorielles pour étudier, interpréter et naviguer dans leur environnement.

a. La perception de signaux chimiques exogènes est médiée par des organes sensoriels périphériques hautement spécialisés qui sont exposés à l'environnement externe.

b. Les deux principaux systèmes chimiosensoriels chez les mammifères sont l'olfaction et la gustation, qui détectent respectivement les substances odorantes et les saveurs.

• Pour ces réponses comportementales, le conditionnement à une odeur reconnaissable est primordial, mais la nature précise de l’odeur est moins importante.
• Les odeurs sont détectées par les neurones sensoriels de l'épithélium olfactif (MOE), le plus grand sous-système olfactif des mammifères.

2. La plupart des vertébrés terrestres possèdent deux systèmes olfactifs majeurs.

a. Le système olfactif principal (MOS) détecte et traite toutes sortes de produits chimiques volatils dans l'environnement.

b. Le système olfactif accessoire (VMS) est principalement consacré à la détection et au traitement des produits chimiques volatils ou non ayant une importance biologique comme les signaux sémiochimiques, i.e. substances chimiques émises par un organisme dans l'environnement et qui a valeur de signal entre les êtres vivants, et qui interviennent en particulier dans la communication sociale, qui comprennent (From genes to social communication: molecular sensing by the vomeronasal organ 2012) :

• les phéromones sexuelles,
• les phéromones de reconnaissance qui interviennent dans la reconnaissance sociale,
• les signaux chimiques provoquant un comportement agressif ( MUP des rongeurs),
• les signaux des prédateurs,
• les signaux dérivés de la maladie ( récepteurs FPR des rongeurs,
• les signaux liés au stress ( phéromones d'alarme).

3. Les comportements sont déclenchés en général par des odeurs très spécifiques appelées phéromones et dans la très grande majorité des cas de manière indépendante de toute expérience antérieure ( critiques de la définition).

Ces réponses dites innées ou instinctives, ce qui n'est pas toujours le cas, à des signaux chimiques définis ont tendance à être fortement stéréotypées entre les individus du même sexe et du même âge.

4. L'organe voméronasal (VNO) joue un rôle central, mais non exclusif, dans la détection sémiochimique.

a. Le VNO est essentiel pour la détection des odeurs de prédateurs, qui sont formellement distinctes des phéromones, et plutôt définies comme des kairomones.

b. Bon nombre des chimiosignaux sociaux qui activent le VNO ne sont pas des composés uniques, mais plutôt des combinaisons de molécules spécifiques à une espèce ou à un individu dans des proportions précises.

Il s'agit notamment de mélanges de signatures, qui permettent de reconnaître et de distinguer des individus ou d'autres groupes sociaux, par exemple des familles ou des colonies (Pheromones and animal behavior: chemical signals and signatures 2014).

5. Une question fondamentale concerne la distinction entre l'épithélium olfactif (MOE) et celui du VNO, et plus particulièrement dans ce contexte, la différence entre les stimuli que chacun de ces systèmes peut détecter (The Accessory Olfactory System: Innately Specialized or Microcosm of Mammalian Circuitry? 2018).

Chez la souris, le MOS soit évidemment plus adapté aux stimuli volatils portés par l'air, alors que le VMS convient à la détection de ligands non volatils, mais solubles plus gros, il ne s'agit en aucun cas d'une division stricte du travail, car certains stimuli sont clairement détectés par les deux systèmes.

En fait, les expérimentations actuelles ont montré que les stimuli volatils et phéromonaux détectés respectivement par le bulbe olfactif principal (MOB) et le bulbe olfactif accessoire (AOB) provoquent des réponses qui se chevauchent fonctionnellement et comportementalement dans ces systèmes (couplage des activités oscillatoires des bulbes olfactifs).

En l'absence d'interaction structurelle entre l'épithélium olfactif principal (MOE) et l'organe voméronasal (VNO), i.e. structures sensorielles primaires, et une faible entre les bulbe olfactif principal (MOB) et accessoire (AOB), i.e. structures sensorielles secondaires, les réponses synergiques du système olfactif et du système voméronasal sont largement attribuées au chevauchement anatomique au-delà de ces structures, en particulier dans l'amygdale et l'hippocampe.

• Des substances autres que les phéromones peuvent exciter l'organe voméronasal,
• Des phéromones peuvent agir autrement que sur l'organe voméronasal.

a. Cela veut dire que certains comportements sont déclenchés :

• soit par la stimulation de l'organe voméronasal, en particulier les effets modificateurs hormonaux, i.e. modulation de l'oestus, puberté…, en insistant bien sur le fait que les sécrétions hormonales sont stimulées, bien entendu, par bien d'autres facteurs,
• soit par celle de la muqueuse olfactive, i.e. comportement reproducteur du porc…,
• soit quelquefois par les deux ensemble.

b. Les projections cérébrales expliquent les fonctions des phéromones :

• par leur action sur le système limbique, des comportements vont être exprimés comme la fuite par exemple lors de la perception des phéromones d'alarme.
• par leur action sur l'hypothalamus et de là, sur l'axe hypothalamo-hypophysaire, les phéromones provoquent des changements hormonaux, en particulier, sexuels.

Vue d'ensemble des phéromones : définition et critiques