vignette| L'odorat des canidés est réputé être l'un des meilleurs parmi les mammifères. C'est une des raisons qui expliquent qu'ils ont été très utilisés comme chien de chasse, de garde ou de sauveteur.
L'olfaction ou l'odorat est le sens qui permet d'analyser les substances chimiques volatiles (odeurs) présentes dans l'air.
L'olfaction est un sens vital pour de nombreuses espècesMark J.T. Sergeant (2010), Chapter Two – Female Perception of Male Body Odor ; Vitamins & Hormones ; Pheromones, Volume 83, 2010, Pages 25–45 (Résumé). ; il est par exemple utile ou nécessaire pour les activités de recherche alimentaire (chasse, recherche de végétaux appétents), l’évitement des prédateurs, la localisation du lieu de nidification, ponte, reproduction, mise bas, pour la reconnaissance et le marquage du territoire, pour la communication entre individus par messages olfactifs, pour la recherche de partenaires sexuels, et pour la pollinisation des fleurs
Ce sens est moins utilisé chez l’être humain que chez de nombreux mammifères pour lesquels il est prépondérant, néanmoins, l'odeur personnelle semble encore jouer un ou plusieurs rôles chez l'humain en matière de communication non verbale., à plusieurs âges de la vie, avec des nuances notamment selon le sexe (Homme/Femme)., selon l'âge ou selon les contextes socio-culturelsSex differences in physiology and behavior: focus on central actions of ovarian hormones, Edited By Kathleen Curtis and Eric Krause Physiology & Behavior, Volume 97, Issue 2, 25 May 2009, p. 213–228 (résumé).C. Chrea, D. Valentin, C. Sulmont-Rossé, H. Ly Mai, D. Hoang Nguyen, H. Abdi (2004), Culture and odor categorization: agreement between cultures depends upon the odors ; Food Quality and Preference, Volume 15, Issues 7–8, October–December 2004, p. 669-679 (résumé)..
L'olfactique est la science du langage des odeurs et de leur rôle dans cette communication non verbale..
Chez les animaux (non humains) Arthropodes
Les arthropodes se dirigent surtout par le toucher et par l'odorat, qui ont leur siège dans des poils sensoriels. Ceux-ci sont creux et contiennent le prolongement d'un neurone sensitif.
Poissons
Reptiles
Oiseaux La réalité de l'odorat des oiseaux a fait l'objet de nombreuses controverses. Aristote et Pline l'Ancien la reconnaissaient, mais à l'époque moderne le consensus était que cet odorat était extrêmement peu développé, malgré des arguments contraires développés par Charles Waterton et Richard Owen à la fin du et les exemples éclairants de l'Urubu à tête rouge et du Kiwi, en raison d'expériences dont ne montra les biais méthodologiques qu'en 1964. Les neurobiologistes soutenaient par ailleurs que les oiseaux, ayant un cortex à peine ébauché, ne pouvaient pas comme les mammifères posséder de grandes zones corticales dévolues au traitement des informations olfactives. En réalité, de nombreuses espèces possèdent des cavités nasales volumineuses tapissées d'une muqueuse olfactive reliée à un bulbe olfactif de très grande taille. Depuis la fin du , de grandes capacités olfactives ont été démontrées, notamment chez les pétrels, les albatros, les puffins, les pigeons voyageurs et même les poules domestiques..
L'appareil olfactif est plus ou moins développé selon les familles d'oiseaux. Les bulbes olfactifs du Pétrel des neiges notamment, de la famille des Procellariidae, occupent un tiers de la masse cérébrale. Par l'enregistrement direct de la réponse neuronale des bulbes comme par l'observation des réponses physiologiques des individus, on sait que les vautours, les canards, les pigeons et les étourneaux perçoivent différentes odeurs et les distinguent..
Les oiseaux peuvent utiliser les odeurs pour : rechercher leur nourriture. Les urubus repèrent ainsi les charognes, et les pétrels les zones riches en plancton ; mémoriser et retrouver leur chemin, vers leur nid (vers le pigeonnier pour les pigeons voyageurs) ou tout autre endroit ; attirer de potentiels partenaires sexuels. Les étourneaux mâles et les mésanges bleues femelles, par exemple, incorporent à leurs nids des végétaux odorants.
Chez certaines espèces, les sécrétions de la glande uropygienne ont une odeur reconnaissable et différente d'un individu à l'autre, ce qui permet la reconnaissance individuelle et intervient peut-être dans l'attraction de partenaires potentiels. C'est notamment le cas de certains canards, de nombreux pétrels, des macareux et des huppes.
Mammifères non humains
Chats et chiens
Des chiens ont été dressés avec succès pour repérer à l'odorat des gouttes de mercure par exemple piégées dans la moquette ou dans les fentes d'un plancher, des instruments contaminés, des puits, des égouts... Deux labradors ont ainsi en Suède pu aider à repérer de mercure collectées, dans les ayant participé au projet « Mercurius 98 »SWEDEN: mercury sniffer dogs clean up Swedish schools (Article du , consulté le ).. Aux États-Unis, un chien dressé a permis de récupérer de mercure dans les écoles du MinnesotaOCDE ; Politiques de l'environnement : quelles combinaisons d'instruments ? ; 2007 ;..
Rat-taupe nu Chez le Rat-taupe nu (Heterocephalus glaber), les capacités sexuelles des membres non reproducteurs de la colonie sont bloquées par le myristate d'isopropyle, un ester peu volatil présent en forte concentration chez les reines (dans le corps et les fèces, mais pas dans l'urine ni le lait) mais quasi absent chez les autres. Détecté par les neurones olfactifs périphériques et centraux, ce composé suscite un comportement d'évitement chez les individus de rang élevé. L'exposition à cette substance modifie les taux de prolactine et de progestérone, inhibant ainsi la reproduction. Cette médiation chimique de l'inhibition de la reproduction chez un mammifère établit ainsi un lien entre l'eusocialité chez les insectes et chez les mammifères..
Olfaction humaine thumb|Représentation du bulbe olfactif et des nerfs olfactifs humains (en jaune). Le système olfactif est, avec l’ouïe, l’organe des sens spatialement le plus proche du cerveau. Il est aussi le premier à se former lors de l’embryogenèse
Importance Chez l'être humain, l'individu est généralement naturellement capable de distinguer sa propre odeur, celle de son partenaire de couple et de certains de ses proches, et celles d'autres personnes, mais cette capacité peut être fortement dégradée par l'usage de désodorisant, de parfums ou de certaines pratiques d'hygiène corporelle. Le cerveau et d'autres organes (cœur) continuent à réagir à certains stimuli olfactifs durant le sommeilPietro Badia, Nancy Wesensten, William Lammers, Joel Culpepper et John Harsh (1990), Responsiveness to olfactory stimuli presented in sleep ; Physiology & Behavior Volume 48, Issue 1, July 1990, Pages 87–90 (résumé).. Au troisième jour, le nouveau-né se montre capable de réagir à l'odeur de sa mère, à celle du lait maternel (ou du lait artificiel s'il a commencé à être nourri avec ce lait précocement) ou de répondre par des mimiques différentes à une odeur agréable (vaniline) ou désagréable (acide butyrique).. La plupart des études ayant comparé les capacités olfactives des hommes et des femmes ont conclu que les femmes sont plus douées que les hommes pour détecter les odeurs, les identifier, les discriminer et les mémoriser. L'imagerie fonctionnelle et les études électrophysiologiques vont dans le même sens (quand des différences de sexe existent). Le cycle menstruel, la grossesse, la gonadectomie, et l'hormonothérapie substitutive influencent l'olfaction féminine. Bien que l'importance des phéromones soit discutée chez l'être humain, il semble exister une relation complexe entre hormones de la reproduction humaine et la fonction olfactive.
Certaines odeurs peuvent aussi aider à se concentrer sur une tâche difficile ; on a ainsi expérimentalement montré que la diffusion épisodique d'une odeur telle que celle de la menthe poivrée pouvait améliorer les résultats d'un exercice difficile impliquant une double tâche (Dual-task) complexe, mais n'améliorait pas les résultats à un test facile.. Chez de nombreux animaux, l'odorat est bien plus important que pour l'être humain. Ainsi, les corridors biologiques (y compris aquatiques) sont-ils pour de nombreuses espèces des corridors de parfums et d'odeurs. Ils sont d'ailleurs surtout utilisés de nuit ou dans la pénombre le matin et le soir. Le goût, qui permet de détecter les substances chimiques en solution, est un sens proche de celui de l'odorat. Il n'existe d'ailleurs pas de distinction entre goût et odorat en milieu aquatiqueNeil Campbell, Jane Reece, Biologie, , 2007, , ..
L'olfaction est plus active ou améliorée dans un air humide, chaud (ou « lourd »), car l'hygrométrie élevée permet aux molécules d'aérosols odorants de se conserver plus longtemps ( parfums)Bouchard N (2013) Le théâtre de la mémoire olfactive: le pouvoir des odeurs à modeler notre perception spatiotemporelle de l'environnement ; Mémoire en vue de l'obtention du M.Sc. Aménagement - - Université de Montréal.
Mécanisme
L’olfaction est la fonction sensorielle qui correspond à la perception des substances odorantes. Il s'agit généralement de la perception consciente, qui peut être sollicitée par voie directe (flairage) ou par voie rétro-nasale. Cette fonction est assurée par la muqueuse olfactive qui couvre environ 10 % soit de la surface totale de la cavité nasale. Des cellules glandulaires, présentes dans la muqueuse et dans la sous-muqueuse, sécrètent un mucus tapissant l'épithélium olfactif, ce qui assure un lavage permanent de la muqueuse.
Cette muqueuse olfactive est composée de neurones olfactifs primaires, bien plus sensibles que les gustatifs. Ces neurones sont des neurones spécialisés bipolaires : ils présentent des cils à l'extrémité des dendrites qui baignent dans la couche de mucus tapissant la cavité nasale et qui aboutissent dans l'épithélium olfactif, un corps cellulaire situé dans le premier tiers de la muqueuse, et un axone communiquant avec le bulbe olfactif. Les neurones olfactifs, contrairement aux autres neurones, se renouvèlent constamment tous les un ou deux mois. Contrairement à ce qui se passe chez les rongeurs, les cellules nerveuses du bulbe olfactif humain ne se renouvellent pas ou très peu (moins de 1 % en 100 ans) (neurogenèse adulte) ...
Les molécules odorantes arrivent soit directement par diffusion dans le mucus, soit sont prises en charge par des protéines de transport (odor binding protein ou OBP) qui permettent aux molécules hydrophobes — majoritaires — de pénétrer dans le mucus recouvrant l'épithélium, et ainsi d'atteindre les récepteurs membranaires présents sur les cils des neurones olfactifs. On pense que ces protéines de transports concentreraient les molécules odorantes sur les récepteurs membranaires. En tant que ligands, les molécules odorantes se fixent sur des récepteurs membranaires des cils ce qui déclenche une voie de transduction d'un stimulus faisant intervenir des protéines Golf (premier messager), l'enzyme adénylate-cyclase, et l'AMPc (second messager). Le second messager provoque l'ouverture de canaux ioniques Ca/Na présents sur la membrane plasmique du récepteur olfactif, ces deux ions entrent alors dans la cellule. Le Ca provoque l'ouverture d'un canal Cl, la sortie de cet ion entraîne une dépolarisation de la membrane de sorte que le récepteur olfactif produit des potentiels d'action. Ces influx vont aller directement vers le bulbe olfactif, dans la région préfrontale du cerveau, où ces informations (et celles du goût) sont traitées par l'organisme.