Category: Analysis

Source: The Conversation – in French – By Véronique Sadtler, Professeure, Université de Lorraine

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L’ESSENTIEL

• Depuis les années 1930, le shampoing liquide a façonné nos attentes de mousse, de démêlage et de douceur.

• Formuler un shampoing solide performant est un vrai défi technique.

• Pour adopter durablement le solide, il faudra peut-être aussi revoir ce que nous attendons d’un shampoing.

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Se laver les cheveux semble aujourd’hui d’une grande simplicité. Pourtant, nous attendons beaucoup du shampoing que nous utilisons : qu’il élimine l’excès de sébum et les salissures, mais aussi qu’il mousse suffisamment, se répartisse et se rince rapidement, tout en laissant les cheveux brillants, faciles à démêler et agréables au toucher.

À cette liste déjà longue s’ajoutent désormais souvent d’autres exigences : réduire les emballages, particulièrement les plastiques, transporter moins d’eau et, plus largement, diminuer l’impact environnemental du produit.

Le shampoing solide semble apporter une réponse à plusieurs d’entre elles. Pourtant, après un engouement rapide, sa progression marque le pas. Pourquoi ?

Du savon au shampoing moderne

Avant le développement des détergents synthétiques au XXᵉ siècle, le savon est employé pour de nombreux usages de lavage, aussi bien domestiques que pour l’hygiène corporelle. Il sert notamment à nettoyer les cheveux.

Cependant, le savon présente des limites lorsqu’il est utilisé sur les cheveux. Son caractère alcalin favorise le gonflement de la fibre et modifie l’état de sa surface. En présence d’une eau riche en calcium ou en magnésium, il peut également former des dépôts insolubles, difficiles à éliminer des cheveux et du cuir chevelu. Les cheveux peuvent alors paraître ternes, rêches et difficiles à coiffer.

Ces inconvénients conduisent au développement de produits spécifiquement conçus pour le lavage des cheveux.

Le savon cède peu à peu la place à d’autres tensioactifs, dits synthétiques, qui offrent notamment la possibilité de travailler à des pH mieux adaptés aux cheveux et au cuir chevelu. Les tensioactifs sont les molécules qui permettent d’assurer le liant entre l’eau et les graisses et donc de laver. Les produits lavants utilisant ces molécules à la place du savon sont désignés sous le terme de syndets, contraction de synthetic detergents. À partir de 1930, les premiers shampoings sans savon sont commercialisés en Europe et aux États-Unis.

Au fil des décennies, la composition des shampoings se sophistique : différents tensioactifs sont associés pour ajuster le nettoyage et la mousse, des agents conditionnants facilitent le démêlage et améliorent le toucher, tandis que d’autres ingrédients agissent sur la viscosité, la stabilité ou les propriétés sensorielles du produit.

Au fil de ces innovations, le shampoing ne se contente plus de laver : il devient aussi un produit de soin et de plaisir d’utilisation.

Quand les progrès techniques deviennent des habitudes

Parallèlement, les pratiques évoluent. En France, au milieu du XXᵉ siècle, de grandes campagnes publicitaires font la promotion de l’hygiène capillaire jusque dans les écoles. Elles mettent en scène la brillance, la mousse et le plaisir du lavage.

Parmi les nombreux jeux radiophoniques, figure un « Concours de mousse », signe de la place que celle-ci prend peu à peu dans la représentation du shampoing. La mousse participe à la répartition du produit mais son abondance ne mesure pas directement l’efficacité du nettoyage. Elle joue surtout un rôle important dans la perception de la performance et l’expérience d’utilisation du shampoing. Des travaux très récents montrent que cette expérience possède même une dimension émotionnelle, jusqu’au son produit par la mousse, qui peut modifier la manière dont elle est perçue.

D’autres propriétés participent également à l’expérience d’utilisation, comme la facilité de rinçage, le démêlage ou le toucher des cheveux après séchage.

À force d’innovations, ces performances autrefois nouvelles sont devenues des critères de qualité que nous considérons désormais comme allant de soi.

Puis le shampoing devint solide

C’est dans ce contexte que s’inscrit l’essor du shampoing solide, au sein d’un mouvement plus large touchant l’ensemble de la cosmétique : déodorants, nettoyants pour le visage, dentifrices ou après-shampoings se déclinent désormais sous des formes solides.

Les raisons de cet engouement sont faciles à comprendre. La quantité de produit nécessaire par usage peut être sensiblement plus faible et sa forme concentrée permet également de réduire fortement l’emballage, notamment plastique, voire de s’en passer selon les conditionnements. Cela permet aussi de réduire certains impacts environnementaux liés au transport et au conditionnement.

La faible teneur en eau modifie aussi les contraintes microbiologiques. Une enquête récente portant sur 172 shampoings solides commercialisés dans quatre pays européens montre que la présence et la concentration des conservateurs y sont moins importantes que dans les shampoings liquides.

À ces caractéristiques s’ajoute une image de simplicité et de naturalité fréquemment associée, à tort ou à raison, au format solide. Cependant, à elles seules, ces caractéristiques ne suffisent pas à garantir un meilleur bilan environnemental sur l’ensemble du cycle de vie. Par exemple, pour un shampoing, la phase d’utilisation, et notamment l’eau chaude consommée sous la douche, peut représenter une part importante des impacts.

Le mouvement a néanmoins été rapide. En France, la proportion de consommateurs ayant acheté au moins un cosmétique solide est passée de 1 % en 2019 à 7,5 % en 2021 ; le marché atteignait 85,5 millions d’euros entre novembre 2021 et octobre 2022.

Le shampoing solide est devenu l’une des vitrines les plus visibles de cette nouvelle cosmétique.

Solide ne veut pas dire savon

Le retour à une forme solide n’est pas pour autant un retour au savon. Pour conserver les performances acquises par les shampoings modernes sans retrouver notamment les inconvénients liés au caractère alcalin du savon, de nombreux shampoings solides reposent sur des tensioactifs autres que le savon : ce sont des syndets solides.

« Synthétique » ne signifie d’ailleurs pas nécessairement « issu du pétrole ». Des tensioactifs sont obtenus par synthèse chimique tout en incorporant des matières premières d’origine renouvelable, par exemple issues de corps gras, de sucres ou d’acides aminés. La molécule finale reste le résultat d’une transformation chimique.

Le format change donc profondément, mais pas nécessairement les principes chimiques du lavage. L’enjeu consiste plutôt à conserver les acquis du shampoing moderne dans une architecture très différente. Et c’est là que les difficultés commencent.

Tous les ingrédients employés dans un shampoing liquide ne peuvent pas être transposés tels quels dans un pain solide. Certains tensioactifs sont disponibles sous forme liquide ou contiennent eux-mêmes une quantité non négligeable d’eau, ce qui restreint leur incorporation dans une formulation très peu aqueuse.

L’eau, de son côté, n’est pas un simple constituant que l’on pourrait retirer sans conséquence : elle sert de milieu de dispersion ou de solubilisation, contribue à la texture et facilite la répartition rapide du produit sur la chevelure.

Un shampoing solide ne résulte donc pas simplement du retrait de l’eau d’une formule liquide : il faut conserver les fonctions attendues du shampoing tout en construisant un produit aux propriétés physiques adaptées à sa fabrication et à son utilisation.

Passer au solide impose par conséquent de reformuler entièrement, pas seulement de concentrer une recette existante.

Les difficultés rencontrées dans les formulations solides concernent la dureté et la plasticité du pain, sa fissuration, son ramollissement, sa perte de masse à l’usage ou encore la qualité de la mousse obtenue.

Le pain doit être assez cohésif pour être fabriqué, transporté et manipulé, assez résistant pour ne pas se déliter rapidement dans l’atmosphère humide d’une salle de bains, mais suffisamment accessible à l’eau pour délivrer efficacement ses constituants pendant l’utilisation.

À ces contraintes propres au format solide, s’ajoute la nécessité de retrouver la douceur et le démêlage auxquels les shampoings liquides nous ont habitués. Le remplacement d’ingrédients conventionnels par des alternatives d’origine naturelle ou biosourcée pose aussi des défis de performance, de stabilité et de compatibilité avec les formulations.

Or, améliorer une propriété peut en dégrader une autre. C’est le quotidien de la formulation : rechercher le meilleur compromis entre performances, propriétés sensorielles et nouvelles exigences de durabilité plutôt qu’une formule parfaite qui n’existe pas.

L’écologie suffit-elle à changer nos habitudes ?

À cette difficulté technique s’en ajoute une autre : celle de nos comportements.

Après l’essor spectaculaire du début des années 2020, le marché français des cosmétiques solides a reculé de 3,2 % en volume en 2022 et 2023. Ce chiffre ne permet évidemment pas d’attribuer cette inflexion au shampoing, encore moins à sa seule sensorialité : prix, distribution, contexte économique ou évolution de l’offre peuvent également intervenir. Il montre en revanche qu’un engouement initial ne conduit pas nécessairement à l’installation durable d’une nouvelle pratique.

De surcroît, connaître les bénéfices d’une solution ou adhérer à un objectif ne suffit pas toujours à modifier les pratiques. Les comportements dépendent aussi des habitudes, des normes sociales, des contraintes matérielles et du contexte dans lequel ils s’inscrivent.

Le shampoing solide fournit un cas très concret de cette difficulté. Une étude consacrée spécifiquement aux raisons de sa non-adoption montre l’importance des habitudes et de l’image du produit. Les réponses font également ressortir des freins fonctionnels : conservation du pain sous la douche, sensation laissée sur les cheveux ou différences de performances entre produits.

Les consommateurs peuvent donc souhaiter réduire leurs emballages et la quantité d’eau transportée, tout en continuant à rechercher les qualités sensorielles acquises avec les produits qu’ils utilisent depuis longtemps.

Et si l’innovation consistait à faire évoluer nos attentes ?

Reste alors à savoir si l’écoconception doit reproduire à l’identique tout ce que plusieurs décennies d’innovation nous ont appris à attendre d’un shampoing. Une mousse un peu différente, un nouveau geste à acquérir ou une texture inhabituelle constituent-ils forcément des régressions ?

Pendant des décennies, l’innovation a façonné les produits, mais aussi les usages et les critères par lesquels nous les jugeons. La transition vers des produits plus sobres pourrait donc appeler un mouvement réciproque : continuer à améliorer leur conception, mais accepter aussi que certaines pratiques et certaines manières d’apprécier leurs performances puissent changer.

Le défi ne serait alors plus seulement de proposer le shampoing en bouteille ou sous forme solide, mais de faire évoluer ensemble les produits, leurs usages et ce que nous en attendons.

Véronique Sadtler ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Shampoing solide : pourquoi est-il si difficile de changer une formule et nos habitudes ? – https://theconversation.com/shampoing-solide-pourquoi-est-il-si-difficile-de-changer-une-formule-et-nos-habitudes-291635

Source: The Conversation – in French – By Félix Hartmann, ingénieur de recherche en modélisation de la croissance des plantes, Inrae

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L’ESSENTIEL

• Envers et contre toutes les bourrasques et les tempêtes, certains arbres poussent droit, imperturbables.

• On sait, depuis les années 1950, que les troncs accueillent un type de bois particulier qui agit comme un muscle et peut courber la direction de pousse.

• On réalise aujourd’hui que, aidés de plus par des outils qui leur permettent de sentir la gravité, la lumière et même leur propre courbure, ces « muscles » peuvent servir à se décourber.

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Pour un arbre, pousser droit et vers le haut n’a rien d’évident. Une tempête ou un glissement de terrain peuvent l’incliner, voire le coucher à terre. Mais alors l’arbre se courbe progressivement pour que son sommet revienne vers la verticale. À l’inverse, si une trouée de lumière apparaît suite à la chute d’un voisin, l’arbre a tendance à se courber vers l’origine de la lumière.

Toutes ces courbures, dans un sens ou dans l’autre, pourraient rendre le tronc bien tortueux. Pourtant, on observe dans les futaies de grands arbres bien droits, malgré les tempêtes et les trouées de lumière.

Les arbres ont en fait une capacité d’adaptation posturale. En effet, une forme rectiligne et verticale leur assure l’accès le plus rapide à la lumière, ce qui est utile en forêt où la compétition peut être rude. Elle réduit aussi leur ploiement sous l’accroissement de leur poids et le risque de casse au vent.

Cette capacité est essentielle alors que les évènements extrêmes deviennent de plus en plus fréquents, et où les arbres subissent des coups de vent qui les renversent, des pertes de stabilité du sol ou même des glissements de terrain lors de fortes pluies…

Au cours de l’évolution, les plantes ont acquis la capacité à percevoir la direction de la gravité et celle d’où vient la lumière. Elles perçoivent aussi leur propre courbure – et nous venons de montrer comment les arbres parviennent à la corriger.

Comment les plantes perçoivent leur environnement… et leur propre forme

Les plantes perçoivent leur environnement et peuvent s’y adapter grâce à plusieurs sens.

Par exemple, des photorécepteurs particuliers leur permettent de détecter une source lumineuse, c’est la « photoperception ».

Pour percevoir la direction de la gravité (« graviperception »), elles disposent tout le long de leurs tiges de cellules spécialisées qui indiquent où est le bas, grâce à de gros grains d’amidon, les « statolithes », qui s’accumulent au fond des cellules par gravité.

Ces grains rappellent les otolithes, les petits cailloux de notre oreille interne responsables de notre sens de l’équilibre. Mais alors que nos otolithes sont très sensibles aux accélérations, ce qui nous donne le tournis dans les manèges, les statolithes des plantes indiquent seulement l’inclinaison de la tige. Ils s’agitent en effet dans un milieu cellulaire très visqueux, ce qui amortit les accélérations.

Enfin, notre équipe a montré en 2013 que les plantes perçoivent leur propre courbure par « proprioception », selon un processus qu’il reste à découvrir.

Un « muscle en bois » pour se courber

En réponse à ses perceptions, un arbre peut courber activement son tronc. En effet, on sait depuis les années 1950 que le bois ne fait pas que soutenir le poids de l’arbre comme un squelette : il peut aussi servir de muscle.

Chez les espèces feuillues, ce « bois-muscle » s’appelle le bois de tension. Il se forme sur la face supérieure des tiges inclinées. Chaque nouvelle fibre de bois formée, en se contractant, contribue à courber progressivement le tronc sur des semaines ou des années (plus le tronc est épais, plus ce processus requiert de fibres). Ce bois est redouté des scieurs, car la tension accumulée du fait de gros secteurs de bois de tension peut provoquer des éclatements à l’abattage, ou des déformations après découpe.

Mais le bois de tension peut-il jouer le rôle inverse, c’est-à-dire décourber le tronc en réponse à sa proprioception ? Notre hypothèse était que du bois de tension se formerait sur la face opposée à la courbure : on aurait alors un couple de zones de bois de tension de chaque côté du tronc, qui agiraient successivement comme des muscles antagonistes, tels nos muscles dorsaux et abdominaux qui nous permettent de nous « tenir droit ».

Mais pour observer clairement la proprioception à l’œuvre, il faut annuler les autres perceptions, en particulier la photoperception et la graviperception. C’est ce que nous avons fait, grâce à un dispositif expérimental original.

Bain de lumière et manège à plantes

Nous avons placé de jeunes peupliers dans des sphères d’1,5 mètre de diamètre, à l’intérieur desquelles la lumière arrive de toutes les directions à la fois. Dans ce dispositif, la lumière est toujours utilisée par les peupliers pour leur photosynthèse, mais elle n’a aucune influence sur leur direction de croissance.

Pour annuler la perception de la direction de la gravité, nous avons combiné la sphère avec un système déjà existant, appelé « clinostat ». Il s’agit d’un socle tournant autour d’un axe horizontal à la vitesse d’un à deux tours par minute. Lorsqu’une plante est placée dans un clinostat, ses organes sont orientés alternativement vers le haut et le bas. Les statolithes se retrouvent mis en suspension dans les cellules, répartis aléatoirement, ce qui prive la plante de la perception du haut et du bas.

Courbure et décourbure d’un peuplier

Au début de l’expérience, chaque peuplier est placé à l’horizontale dans une sphère. Le clinostat n’est pas encore activé. Le peuplier perçoit donc son inclinaison par rapport à la gravité (sans influence de la lumière) et se courbe vers le haut, comme attendu. Une dizaine de jours suffisent pour qu’une courbure bien nette apparaisse. C’est alors que le clinostat est enclenché, ce qui suspend la perception de la gravité. Il ne reste plus à l’arbre pour s’orienter qu’une seule perception, celle de sa propre courbure, la proprioception. Au cours des semaines qui suivent, le tronc du peuplier se décourbe progressivement jusqu’à devenir rectiligne.

À la fin de l’expérience, nous avons fait des coupes transversales des troncs de peupliers. Une coloration spécifique permet de mettre en évidence le bois de tension. Et comme le bois se forme en couches successives, on peut estimer la période de production des cellules de bois à partir de leur position par rapport au centre du tronc.

Sur ces coupes, nous avons observé que du bois de tension s’était formé sur la face supérieure durant la première phase de l’expérience, quand le clinostat n’était pas activé. Grâce à lui, le tronc a pu se courber vers le haut. Puis dès l’enclenchement du clinostat, cette formation de bois de tension a cessé et un nouveau bois de tension a commencé à se former sur la face opposée, comme nous en avions fait l’hypothèse.

C’était la preuve que le mouvement de décourbure du tronc a été engendré par du bois de tension, en réponse à la proprioception, et jouant un rôle équivalent à celui d’un muscle antagoniste chez un animal.

Ainsi, nous avons mis en évidence une boucle sensorimotrice de contrôle postural, une capacité que l’on pensait réservée aux seuls animaux.

S’adapter à l’environnement, sans nerfs ni cerveau

Dans l’environnement naturel de l’arbre, toutes les perceptions se combinent dans des proportions variables. L’arbre est capable d’intégrer ces différents signaux pour y réagir adéquatement en produisant du bois de tension quand il le faut, là où il le faut.

Dans des arbres non clinostatés, nous avons toujours retrouvé des secteurs de bois de tension opposés permettant de rectifier le tronc, qui avaient probablement été négligés comme des anomalies non significatives dans les études antérieures.

C’est ainsi qu’un arbre adapte constamment sa posture à son environnement, sans système nerveux central.

Des arbres en forme pour des forêts et une exploitation plus robustes

Nous l’avons vu, une forme rectiligne est essentielle pour les arbres car c’est ce qui leur permet d’accéder à la lumière et de moins ployer sous leur propre poids au risque de casser.

Mais ces capacités sensorielles et d’adaptation sont aussi utiles pour nous, les humains, afin de disposer de fûts droits et avec un bois homogène pour son usage en construction et ameublement. Si, pendant longtemps, les recherches sur la qualité des bois ont essayé de sélectionner des arbres qui ne produisaient quasiment pas de bois de tension, nos recherches montrent désormais que c’était une erreur. Pour obtenir des fûts rectilignes sans gros secteurs de bois de tension, ce qu’il faut, ce sont des arbres alliant sensibilité proprioceptive et puissance de leur bois de tension pour que les corrections de posture soient efficaces et rapides.

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Le projet a bénéficié du soutien de l’Agence nationale de la recherche (ANR), qui finance en France la recherche sur projets (Perception de la gravité chez les plantes : de la cellule à la réponse biomécanique. — GRAP2 ANR-13-BSV5-0005. L’ANR a pour mission de soutenir et de promouvoir le développement de recherches fondamentales et finalisées dans toutes les disciplines, et de renforcer le dialogue entre science et société. Pour en savoir plus, consultez le site de l’ANR.

Félix Hartmann a reçu des financements de l’ANR.

Pour les travaux discutés ici Bruno MOULIA a reçu des financements de :
French Space Agency (CNES).
IDEX-ISITE initiative 16-IDEX- 0001 and the International Research Center on Sustainable AgroEcosystems (ISITE CAP20-25).

Plus largement ses recherches ont été financées par l’ANR et par l’Europe , ainsi que, de manière ponctuelle, par le Fonds de Soutien à l’Obtention Végétale et par l’Institut Français du Caoutchouc

Mélanie Decourteix a reçu des financements dans le cadre des appels à projets du CNES, de l’IRC-SVSAE (I-SITE) de Clermont-Ferrand, de Clermont Auvergne Metropole, du département AES d’INRAe et de l’ANR.

– ref. Comment les arbres ajustent activement leur posture pour rester le plus droits possible – https://theconversation.com/comment-les-arbres-ajustent-activement-leur-posture-pour-rester-le-plus-droits-possible-292184

Source: The Conversation – in French – By Pélagie Douchez, Doctorante en écotoxicologie, Université de Lille

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L’ESSENTIEL

• Présent partout, le cadmium est aussi un danger pour la santé des espèces sauvages et des écosystèmes.

• Les amphibiens font partie des vertébrés aquatiques les plus menacés et sont particulièrement sensibles à ce polluant.

• Des études récentes pointent les effets du cadmium sur ces animaux : déformation du cœur, baisse de la reproduction, modifications du comportement…

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Les récentes alertes sanitaires ont remis le cadmium sur le devant de la scène. Pour nous, chercheurs, ce n’est pourtant pas un sujet nouveau. Depuis des décennies, nous étudions ce métal, naturellement présent dans l’environnement, mais dont les concentrations ont été fortement accrues par les activités humaines.

Aujourd’hui, on sait que ce métal est cancérogène et qu’il présente des effets toxiques sur plusieurs organes. Mais le cadmium ne menace pas seulement les êtres humains : il affecte une multitude d’espèces, perturbe le fonctionnement des écosystèmes et représente un risque majeur pour la biodiversité.

L’objectif de nos recherches est de mieux comprendre les effets du cadmium, particulièrement sur les écosystèmes aquatiques, en étudiant son impact sur une espèce d’amphibien. Nos travaux ont montré des effets du cadmium sur l’activité et la morphologie cardiaque, ainsi que sur la formation des têtards et sur le comportement des animaux.

Un polluant omniprésent

Le cadmium est un composé inorganique que l’on retrouve partout dans l’environnement. Il contamine aussi bien l’atmosphère, les sols que les milieux aquatiques. Utilisé depuis plusieurs décennies, il sert notamment dans les procédés métallurgiques, la fabrication de batteries et certains usages agricoles, en particulier via les engrais phosphatés qui peuvent contenir du cadmium comme impureté.

En raison de sa persistance dans l’environnement, de sa toxicité dès de très faibles concentrations, de sa mobilité dans certains types de sols et de sa capacité à s’accumuler dans les organismes vivants, le cadmium représente une menace majeure pour la biodiversité. Il affecte l’ensemble du vivant, depuis les micro-organismes du sol jusqu’aux mammifères, en perturbant le fonctionnement des écosystèmes et en altérant de nombreuses fonctions biologiques.

Parmi les groupes les plus vulnérables figurent les amphibiens. Leur peau hautement perméable, leur cycle de vie partagé entre les milieux aquatiques et terrestres et leur mode de reproduction – la fécondation ayant souvent lieu dans l’environnement, et non pas à l’intérieur de l’organisme – les rendent particulièrement sensibles à l’exposition au cadmium. Cette vulnérabilité est d’autant plus préoccupante que les amphibiens connaissent un déclin mondial marqué. Selon l’Union internationale pour la conversation de la nature (UICN), 41 % des espèces d’amphibiens sont aujourd’hui menacées d’extinction à l’échelle mondiale. En France, toutes les espèces d’amphibiens bénéficient d’un statut de protection.

Comprendre les effets du cadmium en laboratoire

Chez l’être humain, le cadmium est classé comme cancérogène certain par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Il est également reconnu pour ses effets de perturbateur endocrinien ainsi que pour sa toxicité au niveau du système nerveux, des reins et du système immunitaire. Plus récemment, des effets au niveau cardiaque ont aussi été démontrés. Ces effets toxiques sont également observés chez de nombreuses espèces animales, soulignant les risques que représente ce contaminant pour la santé des organismes et le maintien de la biodiversité.

Au laboratoire, notre objectif est de comprendre les effets du cadmium à travers une approche pluridisciplinaire et de l’échelle moléculaire jusqu’à celle de l’individu. Une meilleure compréhension des mécanismes de toxicité du cadmium devrait nous permettre d’en identifier les cibles, qui constituent les marqueurs spécifiques d’une exposition à ce contaminant. La nature de ces marqueurs dépend de l’échelle considérée : il peut s’agir de modifications comportementales ou de la présence de protéines particulières. Nous nous intéressons notamment à des biomarqueurs protéiques de contamination, dont les variations pourraient constituer des indicateurs précoces et spécifiques de l’exposition à ce contaminant chez les amphibiens.

Notre modèle expérimental est le xénope (Xenopus laevis). Originaire d’Afrique australe, cette espèce exotique invasive en France est utilisée depuis plusieurs décennies comme organisme modèle en biologie cellulaire, en biologie du développement et en embryologie. Elle s’est également imposée plus récemment en écotoxicologie. Son développement rapide et directement dans l’eau, ainsi que sa peau perméable, facilitant l’absorption des contaminants, en font un modèle particulièrement pertinent pour l’étude des effets des polluants environnementaux.

Baisse de la fécondité et têtards désorientés

Notre protocole expérimental se concentre sur les premiers stades du développement embryonnaire. Les embryons de xénope sont exposés à différentes concentrations de cadmium, d’un niveau analogue à celui réellement rencontré dans l’environnement jusqu’à des concentrations bien plus élevées. Nous les y exposons dès la fécondation jusqu’à la fin de la formation des principaux organes, correspondant à six jours de développement. Les têtards mesurent alors environ 7 millimètres de long, ont un intestin bien enroulé et sont capables de se déplacer. Nous réalisons ensuite des études comportementales, biométriques, morphologiques et physiologiques, notamment sur les effets cardiaques du cadmium.

On observe ainsi que chez le xénope, une trop forte concentration de cadmium entraîne une diminution significative du taux de fécondation. Le taux de survie est également impacté négativement à la suite d’une exposition. Cette trop forte mortalité nous a poussés à adapter la gamme de concentration testée, en nous rapprochant considérablement des concentrations environnementales.

À l’aide d’un logiciel de tracking, nous avons suivi des têtards sains et des têtards contaminés pour mesurer plusieurs paramètres : la vitesse de nage, la distance parcourue, et leur réponse à des variations de la luminosité ainsi qu’à des vibrations mimant un prédateur. Notre étude a mis en évidence des modifications comportementales. Les têtards parcourent notamment une distance moindre lorsqu’ils sont exposés au cadmium.

Le cœur, particulièrement touché par le cadmium

Ces têtards font aussi l’objet d’études morphologiques et biométriques. Nous mesurons en particulier leur longueur et l’écart entre leurs yeux. Là aussi, nous constatons que les têtards exposés au cadmium présentent de nombreuses malformations (œdèmes, queue tordue, intestin mal enroulé) et sont significativement plus petits et mal proportionnés par rapport à des individus non exposés. Nous avons étudié des têtards jusqu’à six jours après la fécondation, ce que nous permet le cadre bioéthique, et nous n’avons donc pas eu la possibilité de savoir s’ils atteignent l’âge adulte.

Enfin, nous avons porté une attention toute particulière au système cardiaque. La transparence du têtard nous a d’abord permis d’évaluer l’activité cardiaque en comptant le nombre de battements par minute. Cette première observation montre une tachycardie significative après une exposition au cadmium. Nous avons ensuite réalisé une étude structurelle du cœur et mis en évidence une atrophie du cœur, responsable d’un volume cardiaque plus petit, ainsi d’une architecture du myocarde modifiée. Cette désorganisation des tissus cardiaques est responsable d’une capacité du cœur à se contracter dégradée. De telles anomalies ont déjà été observées dans des cardiopathies humaines, sans pour autant avoir été reliées à une exposition au cadmium.

Enfin, nous avons mis en évidence des marqueurs protéiques propres à une contamination au cadmium qui permettent, en partie, d’expliquer les anomalies cardiaques observées.

Valider la spécificité de ces biomarqueurs

Dans de futurs travaux, nous visons à élargir ces données. D’une part, nous voulons évaluer si les biomarqueurs identifiés se retrouvent également chez d’autres organismes afin de déterminer s’ils constituent des marqueurs universels d’une exposition au cadmium, travail déjà commencé sur les embryons de poisson zèbre et de poulet. Nous souhaitons également déterminer si ces biomarqueurs sont spécifiques du cadmium, ou s’ils se retrouvent également suite à l’exposition à d’autres contaminants.

Pour cela, les biomarqueurs seront analysés après exposition à d’autres contaminants environnementaux, tels que des composés œstrogéniques. L’objectif sera de vérifier que les modifications observées sont spécifiques d’une exposition au cadmium et ne résultent pas d’une réponse générale au stress chimique.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

– ref. Le cadmium s’attaque (aussi) aux amphibiens – https://theconversation.com/le-cadmium-sattaque-aussi-aux-amphibiens-292424

Source: The Conversation – France (in French) – By Frédéric Gai, Maître de conférences en sciences de l’information et de la communication, Université de Caen Normandie

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L’ESSENTIEL

• L’écrivain Thélyson Orélien, auteur de C’était ça ou mourir, est accusé d’avoir eu recours à l’intelligence artificielle, ce qui suscite une vive polémique.

• Ce débat révèle les contradictions du monde littéraire, à la fois avide de nouveaux talents et prompt à les vouer aux gémonies.

• Cette affaire nous invite surtout à réfléchir à notre vision de la littérature et de la figure de l’écrivain.

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La carrière de Thélyson Orélien est marquée du sceau d’une fulgurance qui montre, en premier ressort, les affres du traitement médiatique devenu instinctif et parfois irraisonnable : un auteur suscite l’intérêt avant même son accueil auprès du public, génère un engouement international spectaculaire, et s’impose comme un succès dans les librairies françaises.

À mesure que les premiers pions de la rentrée littéraire se sont placés, Thélyson Orélien est devenu comme une cote prometteuse, cochant les cases d’une vie marquée par l’exil, du renouveau poétique d’une prose francophone et du statut de primo-romancier goûté du microcosme littéraire, qui doit faire conjuguer ses valeurs sûres avec le besoin de revivifier son catalogue.

En quelque sorte, Thélyson Orélien a constitué une bonne carte à abattre dans le jeu, toujours difficile à emporter, qui oppose exploitation et innovation. En l’espace de quelques semaines, il est passé d’inconnu à talent à suivre, voire à nouveau génie créateur, faisant valoir auctorialité forte et intentionnalité originale, pour figurer en bonne place dans les sondages des grands prix littéraires de l’automne.

Aux premiers jours de septembre, il ressortait que la capacité analytique moderne, la sensibilité artistique contemporaine nous permettraient de ne pas manquer un grand écrivain. Mais maudit est déjà Thélyson Orélien, rappelant au passage que la forge d’un succès n’est pas tant chronologique, au sens plein du terme, que culturelle, dans ses acceptions anthropologiques.

Théorie du complot, plaisir du texte et illusion littéraire

Paradoxalement, le débat polémique qui ressort de cette affaire omet des déplacements théoriques anciens, convoquant de nouveau le tribunal littéraire. L’emballement numérique et médiatique, où les commentaires racistes font bon ménage avec une attaque frontale contre les milieux littéraires parisiens, devient alors poreux face aux questions politiques, arrêtant les industries culturelles au milieu du gué, entre problème et solution.

De ce buzz ressort une double inaptitude supposée : celle d’un auteur racisé d’être à la hauteur du sacerdoce littéraire sans recourir à un tiers ; celle d’un entre-soi avide de têtes d’affiche au risque d’entacher le patrimoine français qu’est la littérature. Le débat est d’autant plus complexe qu’il fait suite à l’affaire Nora – le limogeage d’Olivier Nora, à la tête de la prestigieuse maison d’édition Grasset depuis vingt-six ans, a entraîné le départ concerté de 200 auteurs au printemps dernier. Grasset était alors rappelé au cœur même de contradictoires des industries culturelles loin d’être neuves, notamment depuis les travaux de Theodor Adorno : une place forte du dynamisme littéraire engluée dans un groupe médias aux intentions idéologiques et politiques avérées.

Émancipation contre alinéation, manigance contre manigance, stratégie contre stratégie : dans ce contexte délétère, chaque opposant devient le complotiste de l’autre.

Mort de l’auteur

Cette polarisation met de côté l’histoire de la critique littéraire, à commencer par la réalité structurale du texte, entendu comme un dispositif hypertextuel dont les potentialités sont finalement activées par un contexte socioculturel.

Si Thélyson Orélien a probablement été sacrifié sur l’autel de l’authenticité, de l’honnêteté et de la confiance que l’on projette, à titre de contrat de lecture, dans l’exercice d’écriture, Roland Barthes avait déjà, à la fin des années 1960, décrété la mort de l’auteur au profit de l’expérience de lecture.

Chez Barthes, ce concept venait se doubler d’une autre réalité : le plaisir du texte. Et, au sein même de cette configuration critique, il relevait deux dimensions dans l’acte de lecture : d’un côté, le confort d’un rendez-vous avec le texte, par la connaissance des codes et la maîtrise de ses applications (plaisir) ; de l’autre, le choc d’une rencontre plus fortuite, qui ouvre des voies nouvelles (jouissance).

Dans chacun de ces deux possibles de l’expérience du texte, c’est bien le désir qui s’exprime, et avant tout le désir de lire, peut-être prolongé par un désir d’écrire, dans une logique résolument interpersonnelle : dire à l’autre, trouver l’autre.

Bien avant les polémiques, bien avant que son auteur soit taxé, à tort ou à raison, de faussaire ou de plagiaire, le texte de Thélyson Orélien avait conquis un public. La jouissance du texte a été indéniable.

Au cœur de cette pratique, l’écrivain travaille sur des horizons multiples, il use de « trucs », rhétoriques, poétiques, peut-être informatiques, pour atteindre un objectif relationnel. Dans la mesure où il s’adresse, par le langage, avant tout à des imaginaires, son activité relève de l’illusion. Bien avant ChatGPT, Racine l’avait posé.

Chatgpt aura-t-il le Goncourt, Pangram deviendra-t-il éditeur ?

À ce sujet épineux de l’auctorialité du texte s’ajoute celui, non moins épineux, de la place des intelligences artificielles dans nos vies culturelles. Dans le débat proposé, le vol de la créativité est posé comme un axiome : l’impression, exprimée par les journalistes et les commentateurs, que l’auteur s’est mué en usurpateur ; et plus encore, par une supercherie qui aurait ouvert une faille, que cette littérature serait dorénavant atteignable par une machine.

Dans la presse ou sur les plateaux de télévision est invoqué le spectre de la mort de la littérature. Mais quelle littérature est ici en jeu ? Celle qui parle de son temps, qui est percutée par les pratiques de son époque, signe d’un renouveau plutôt que d’une catastrophe ? Celle qui conclut un exercice laborieux d’écriture, plaçant l’auteur à mi-chemin entre le siècle et les cieux, propre à notre concept moderne de littérature ? Celle qui construit « industriellement » depuis deux cents ans des succès par la médiatisation, et élabore des publics en faisant se rencontrer horizons culturels et méthodes marketing ? Celle qui s’incarne dans un milieu, où les modes de prescription font bon ménage avec une sociabilité « de salon », déjà relayée, voire remplacée par Instagram et TikTok ?

Il convient finalement de replacer la présence même dans le quotidien, et dans nos pratiques littéraires, du dispositif technique qu’est l’intelligence artificielle.

D’un point de vue symbolique, le recours aux IA génératives résonne, dans notre inconscient collectif, comme une facilitation, assistance qui s’oppose à la rugosité du chemin de croix littéraire. Tout aussi symboliquement, il peut paraître étonnant qu’un outil construit comme une métrique (Pangram) juge la probité d’une œuvre de l’esprit par une approche probabiliste. Les lieux communs mettraient aisément face à face, dans cette pratique, la littérature et les mathématiques, et peut-être n’auraient-ils pas tort.

Par ailleurs, s’il est question de soupçon, de doute et de peur de manigance, soulignons que la paternité d’une œuvre à une intelligence artificielle a été accordée… par une autre intelligence artificielle, dont il est impossible de connaître totalement les modalités de calculs, et encore moins les objectifs.

Ici, il n’est pas question d’agiter la peur du soulèvement des machines, mais bien d’interroger la position de spoliatrice, voire de prédatrice, de l’IA, qui capte les textes littéraires comme toute autre donnée, parfois au-delà du droit. Mais il ne sert à rien de polariser de nouveau un débat, alors même que Thélyson Orélien s’est peut-être lui-même soustrait à ce cadre légal.

Alors soulevons un dernier point, peut-être plus important qu’une actualité : la présence même de la langue de l’IA dans nos pratiques, quotidiennes comme artistiques, à venir. Le roman a trouvé son public et s’est assuré un accueil critique favorable. Et s’il devait s’avérer que Thélyson Orélien a bien utilisé une IA générative, ce serait peut-être le signe que le langage de ChatGPT est déjà pour nous désirable, posant en des termes renouvelés la question philosophique de la « honte prométhéenne » établie dans les années 1950 par Günther Anders.

Frédéric Gai ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Ce que l’affaire Thélyson Orélien dit de nos représentations de l’écrivain – https://theconversation.com/ce-que-laffaire-thelyson-orelien-dit-de-nos-representations-de-lecrivain-292932

Source: The Conversation – France in French (2) – By Anne-Lise Saive, Chercheuse en neurosciences cognitives et intelligence artificielle au Centre de Recherche et d’Innovation de l’Institut Lyfe, Université de Lyon

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L’ESSENTIEL

• Certaines odeurs nous renvoient directement au passé, à des souvenirs précis auxquelles elles sont intimement liées.

• Même si le parcours des signaux liés aux odeurs à travers le bulbe olfactif et jusqu’au cerveau est particulier, l’origine de cet effet « madeleine de Proust » ne peut pas être expliquée exclusivement par des arguments d’anatomie.

• Les émotions et les mots liés à cette odeur ont aussi un rôle dans cette mémoire « autobiographique ».

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« L’odeur très sucrée du lait concentré et le côté rafraîchissant du thé thaï (…) me ramènent immédiatement en Thaïlande, où je suis née et où j’ai grandi. Je revois les rues de Pattaya où, enfant, je m’arrêtais après l’école pour m’offrir une douceur avant de rentrer chez moi. Une seule bouchée de riz gluant à la mangue suffit pour que mon palais s’active. J’en ai des frissons, les poils qui se hérissent carrément. (…) En Thaïlande, on en trouve partout, mais en France, c’est bien plus rare, donc quand j’en trouve un bon, ça m’émeut énormément. Aussitôt, j’ai l’impression d’être transportée là-bas. »

– Carine Chaumont, créatrice de contenus en ligne en lien avec la nourriture, interviewée par Marion Saive en mai 2026.

Certaines saveurs ne font pas seulement naître une sensation agréable. Le riz gluant à la mangue replonge Carine dans un moment précis de son enfance : un lieu, une période de sa vie, une situation particulière, celle de s’offrir une douceur à la sortie de l’école. Ce voyage dans le temps s’accompagne d’une émotion intense, jusqu’à provoquer des réactions corporelles.

Son témoignage illustre avec force l’effet « madeleine de Proust ». La capacité d’une odeur à faire ressurgir un épisode de notre passé avec une intensité particulière.

L’anatomie du système olfactif fournit une première piste d’explication. Contrairement à la vision, à l’audition ou au toucher, l’information olfactive atteint directement les régions cérébrales impliquées dans les émotions et la mémoire, comme l’amygdale et l’hippocampe. C’est cette proximité anatomique qui fournirait un accès privilégié des odeurs aux émotions et à la mémoire.

Mais l’anatomie ne suffit pas. Si elle expliquait à elle seule l’effet madeleine de Proust, toutes les odeurs seraient capables de nous replonger dans notre passé. Or, c’est loin d’être le cas. La plupart des odeurs que nous sentons ne sont pas liées à un souvenir précis. Alors qu’est-ce qui distingue une odeur évocatrice d’une odeur simplement connue ou agréable ?

Malgré le côté magique de ce phénomène, les odeurs n’ont pas de mystérieux pouvoirs de mémoire. Elles deviennent évocatrices lorsqu’elles laissent une trace singulière dans notre histoire personnelle.

On goûte aussi avec le nez

On associe souvent la madeleine de Proust à un plat et, par extension, au goût. Pourtant, ce que nous appelons couramment le « goût » d’un aliment repose en grande partie sur l’odorat.

La langue détecte les saveurs, comme le sucré, le salé, l’amer, l’acide et l’umami. Elle nous informe aussi sur la texture ou la température des aliments. Mais les arômes, les notes de mangue, de noix de coco, de vanille ou de café d’un dessert par exemple, sont détectés par le nez. Pendant la mastication, les molécules odorantes remontent par l’arrière de la bouche jusqu’à la cavité nasale et activent nos récepteurs olfactifs : c’est la rétro-olfaction.

Ainsi, même lorsqu’un souvenir semble déclenché par le goût d’un plat, une grande partie de son identité sensorielle est en réalité olfactive. C’est pourquoi les recherches consacrées à l’effet madeleine de Proust s’intéressent particulièrement aux odeurs.

Reconnaître une odeur ne suffit pas

Pour qu’une odeur ravive un souvenir, deux processus doivent se combiner. Il faut d’abord que notre cerveau la reconnaisse comme déjà rencontrée, puis retrouve la scène dans laquelle elle a été vécue : le lieu, le moment, les personnes présentes, l’émotion associée.

On peut donc très bien sentir une odeur et se dire « je la connais », sans parvenir à retrouver ni où, ni quand, ni avec qui on l’a sentie. La madeleine de Proust commence lorsque cette reconnaissance ouvre la porte du contexte.

C’est cette distinction que nous avons étudiée dans une étude récemment publiée dans iScience. Cent six participants ont exploré, sans consigne de mémorisation, des photographies de paysages. Différentes odeurs étaient associées à des endroits précis de chaque image. En moyenne, les participants ont reconnu environ 77 % des odeurs après quelques jours, et parmi celles qu’ils reconnaissaient, ils retrouvaient ensuite correctement leur contexte dans un peu plus de la moitié des cas.

Un souvenir d’enfance vieux de trente ans ne se réduit évidemment pas à une expérience de laboratoire menée pendant quelques jours. Mais ce type de protocole a permis d’isoler pour la première fois les deux mécanismes qui nous intéressent : reconnaître une odeur, puis récupérer ce qui lui a été associé.

Ce qui rend une odeur mémorable

Nos résultats montrent que ces deux étapes ne reposent pas sur les mêmes leviers. Pour la reconnaissance, deux facteurs ressortaient. D’abord la charge émotionnelle : plus une odeur suscitait une réaction forte, en particulier lorsqu’elle était déplaisante, plus elle avait de chances d’être reconnue.

Ensuite, la richesse de sa description : plus une personne mobilisait de mots pour caractériser l’odeur, plus elle avait de chances de la reconnaître ultérieurement. Comme si décrire finement une odeur offrait davantage de prises à la mémoire. Ainsi, les participants nommaient parfois l’odeur « eucalyptus », « fromage » ou au contraire évoquaient un contexte ou une association personnelle, par exemple « Vicks, la crème qu’on met sous le nez quand il est bouché ».

Une fois l’odeur reconnue, d’autres caractéristiques rentraient en jeu. La familiarité de l’odeur suivait une courbe en U : les odeurs très familières, mais aussi les odeurs inconnues, étaient plus fortement associées à une récupération réussie du contexte que les odeurs moyennement familières. En effet, une odeur très familière peut être liée à des souvenirs clés et fréquents de notre vécu, et ainsi facilement rappelés. À l’inverse, une odeur nouvelle se détache, nous marque davantage, et faciliterait le rappel ultérieur de l’événement.

Pour chaque participant, nous avons également étudié les mots utilisés pour décrire chaque odeur. Plus sa description était unique, c’est-à-dire différente des descriptions données pour les autres odeurs et, pour cette odeur, par les autres participants, plus cette odeur avait de chances de ré-évoquer le contexte dans lequel elle avait été sentie. Il ne s’agit donc pas de connaître le vrai nom d’une odeur ni d’utiliser un vocabulaire sophistiqué. Ce qui semble compter, c’est qu’elle occupe une place suffisamment singulière dans notre esprit.

L’odorat n’est pas une super-mémoire

Si les odeurs peuvent évoquer des souvenirs de manière spectaculaire, cela ne signifie pas que notre mémoire olfactive soit globalement meilleure.

En effet, dans une autre expérience comparant odeurs, extraits musicaux ou visages, les participants reconnaissaient mieux les musiques et les visages que les odeurs. Mais lorsqu’il fallait retrouver le contexte précis dans lequel ces indices avaient été rencontrés, les odeurs et les visages fonctionnaient mieux que la musique.

Voilà peut-être la véritable particularité de l’odorat. Il n’est pas particulièrement performant dans notre mémoire des odeurs seules mais plutôt dans le contexte associé. Or, c’est précisément ce qui définit une madeleine de Proust.

Pourquoi les odeurs nous ramènent-elles si souvent à l’enfance ?

Plusieurs études ont montré que les souvenirs autobiographiques déclenchés par des odeurs provenaient majoritairement de la première décennie de vie, alors que ceux déclenchés par des mots ou des images culminaient entre 11 et 20 ans. Ils produisent ainsi un sentiment de voyage dans le temps plus marqué que les souvenirs évoqués par des mots ou des images.

Par exemple, une étude récente menée auprès de 647 personnes montre également que leurs premiers souvenirs olfactifs étaient fréquemment liés à des expériences positives et répétées pendant l’enfance. Cela suggère qu’une odeur devient évocatrice non pas à la suite d’une exposition isolée, mais parce qu’elle s’inscrit progressivement dans un ensemble de situations, d’émotions et de contextes.

Le témoignage du chef du restaurant Syprès à Lyon l’illustre bien :

« L’odeur de la lavande me ramène immédiatement dans le jardin de ma grand-mère, à Aups, un petit village du Var où nous passions un mois en famille chaque été. (…) Des années plus tard, à Lyon, j’ai goûté une glace à la lavande chez Terre Adélice. J’ai été ému parce que, tout de suite, je me suis revu enfant en train de jouer dans les plants de lavande chez ma grand-mère. Le parfum est assez particulier et ne plaît pas à tout le monde. (…) Beaucoup disent que ça a un goût de savon ou que ça sent le sent-bon pour les toilettes, mais moi, je l’aime précisément parce qu’il réveille tous ces souvenirs. »

– Alexis Trimbour, interviewé par Marion Saive en mai 2025.

Selon notre vécu et les associations que nous avons construites, une même odeur peut ainsi prendre des significations très différentes. La lavande évoquera pour certains un savon ou un produit ménager, alors que, pour Alexis, elle est indissociable des étés passés en famille et associée au réconfort et à la joie. Une odeur évocatrice n’est donc pas porteuse d’un souvenir universel. Au contraire, elle puise sa force dans la place singulière qu’elle a acquise au fil de notre expérience personnelle.

Une madeleine de Proust pourrait se résumer ainsi : l’odeur doit laisser une trace suffisante pour être reconnue, mais aussi occuper une place suffisamment singulière dans notre mémoire pour faire ressurgir la scène à laquelle elle est associée.

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Les témoignages cités dans cet article sont issus d’entretiens réalisés par la journaliste Marion Saive (la sœur de l’autrice) pour sa newsletter indépendante_ La Mère Saive _consacrée à la gastronomie, aux chefs, aux artisans et aux récits liés au goût en région lyonnaise.

Anne-Lise Saive ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Comment une odeur devient-elle une madeleine de Proust ? – https://theconversation.com/comment-une-odeur-devient-elle-une-madeleine-de-proust-291718

Source: The Conversation – France in French (2) – By Anton Crombach, Chercheur, Inria

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L’ESSENTIEL

• L’odorat est un sens tout à fait particulier du point de vue cérébral : c’est notre lien le plus direct avec le monde extérieur.

• Les zones cérébrales qui contrôlent l’odorat semblent avoir très peu changé au cours de l’évolution.

• Certains neurones du cortex olfactif de la souris ressemblent davantage à ceux des lézards ou des salamandres qu’à ceux du néocortex de la souris.

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Saviez-vous que, parmi nos cinq sens, l’odorat est notre lien le plus direct avec le monde extérieur ? Les signaux liés au toucher, à la vue, à l’ouïe et au goût transitent d’abord par une région cérébrale intermédiaire (appelée le thalamus) avant d’atteindre leurs zones spécifiques dans le cortex.

En revanche, lorsque vous sentez une odeur agréable, comme celle de croissants tout juste sortis du four, ou une mauvaise odeur, comme celle d’un toast brûlé tôt le matin, les signaux provenant des molécules odorantes n’ont pas besoin de passer par le thalamus pour atteindre le cortex olfactif du cerveau. Non seulement l’odorat bénéficie de cette connexion particulière, mais, quand on y réfléchit, l’olfaction n’est rien d’autre que la détection des molécules qui nous entourent, ce qui, d’un point de vue évolutif, constitue un moyen très ancien d’apprendre à connaître son environnement. En effet, l’odorat est très répandu chez les animaux, ce qui signifie que nous pouvons comparer les cerveaux des animaux pour en savoir plus sur les origines de notre propre cerveau.

Prenons un peu de recul. Lorsque l’on parle du cerveau, on pense généralement à ce qu’on appelle le néocortex. C’est la partie du cerveau qui s’est considérablement développée chez les humains et les autres primates ; il est considéré comme un élément essentiel pour comprendre des caractéristiques « avancées », telles que la conscience, l’intelligence ou le langage.

On retrouve le néocortex chez tous les mammifères, comme les souris, les chiens ou les humains, mais pas au-delà. Par exemple, les reptiles, tels que les lézards, et les amphibiens, comme les salamandres, n’en possèdent pas. Alors, d’où vient le néocortex ? Comment a-t-il évolué ?

Pour les scientifiques, cette question s’apparente à un casse-tête, comportant de nombreuses pièces connues et de nombreuses pièces manquantes. L’une des pièces manquantes réside dans le fait que le néocortex présente une apparence très différente de celle des cerveaux des lézards et des salamandres, ce qui rend difficile leur comparaison directe.

Heureusement, les humains et les souris possèdent d’autres parties du cerveau qui sont plus faciles à comparer avec les lézards et les salamandres. L’une d’entre elles est le cortex olfactif, la zone du cerveau consacrée à l’interprétation de l’odorat.

En collaboration avec Sara Zeppilli, Alexander Fleischmann (Université Brown, États-Unis) et d’autres chercheurs, nous avons entrepris d’ajouter une pièce au puzzle : une comparaison entre les neurones du cortex olfactif d’une souris, ceux de son néocortex et ceux des cerveaux des reptiles et des amphibiens.

L’analyse des neurones au niveau moléculaire constitue un moyen puissant de mieux comprendre le cerveau. Les technologies expérimentales ont énormément progressé au cours de la dernière décennie, à tel point que nous pouvons désormais déterminer systématiquement les niveaux d’expression de tous les gènes pour chaque cellule d’un tissu donné. Le niveau d’expression d’un gène indique dans quelle mesure ce dernier est nécessaire dans une cellule donnée.

Chez un animal tel que la souris, chaque cellule dispose de l’ensemble des gènes (le génome complet), mais, pour que la cellule remplisse sa fonction dans l’organisme (par exemple, un neurone doit être capable d’envoyer et de recevoir des signaux électriques), elle n’a besoin que d’un sous-ensemble de gènes. Ces informations sont précieuses pour nous, car en observant quels gènes sont exprimés, nous pouvons en apprendre beaucoup sur l’état de la cellule, sur les décisions qu’elle a prises par le passé ou sur les fonctions moléculaires qu’elle exécute. Par exemple, nous pouvons étudier l’ensemble des neurones du cortex olfactif et observer en quoi ils diffèrent des neurones du néocortex et de ceux d’autres espèces.

Décrire les gènes exprimés dans chaque type de neurones

C’est ainsi que nous avons entrepris de décrire d’abord minutieusement le cortex olfactif au niveau moléculaire. Dans l’ensemble, nous avons tiré deux conclusions principales. La première est que, à bien des égards, le cortex olfactif ressemblait à n’importe quelle autre zone corticale, mais présentait toutefois quelques différences marquantes. En nous concentrant sur les neurones, nous avons identifié les types cellulaires habituels du cortex de souris, tels que différents types de neurones excitateurs et inhibiteurs (respectivement, les neurones glutamatergiques et GABAergiques).

En examinant les différents types de neurones excitateurs, nous avons découvert qu’ils changent plus progressivement d’un type de neurone à l’autre dans le cortex olfactif que dans le néocortex. En effet, les types de cellules neuronales olfactives semblent former des gradients d’expression génique assez lisses, tandis que les types de neurones néocorticaux étaient plus nettement distincts et présentaient des changements d’expression plus brusques entre eux.

Bien que ces observations semblent assez simples, elles nous permettent d’approfondir notre compréhension du fonctionnement interne d’une cellule. D’après la théorie mathématique des systèmes dynamiques, nous savons que les modèles de changement « progressifs », par opposition aux modèles « brusques », sont susceptibles d’être générés par des mécanismes de régulation différents, c’est-à-dire par des façons différentes pour un neurone de décider quels gènes lui sont nécessaires ou non.

L’application de ces connaissances mathématiques aux données biologiques n’est pas anodine, et les réponses apportées à ce stade ne sont peut-être pas définitives, mais nous avons finalement conclu que, malgré des similitudes superficielles entre les neurones activateurs du système olfactif et ceux du néocortex, leur organisation interne est assez différente. Les neurones olfactifs de la souris décident quels gènes exprimer d’une manière assez différente de celle des neurones néocorticaux voisins – et nous avons également retrouvé certains de ces schémas olfactifs de prise de décision chez le lézard et la salamandre.

Certains neurones de souris sont plus proches de ceux des lézards que des autres neurones de souris

Cette dernière découverte, valable pour plusieurs espèces, nous a amenés à poser une question évolutive cruciale : les neurones du cortex olfactif sont-ils plus proches des autres régions cérébrales de la souris ou ressemblent-ils davantage aux neurones d’autres espèces non mammifères ?

La réponse s’est avérée surprenante. Les types de neurones du cortex olfactif de la souris ressemblent davantage à ceux des lézards ou des salamandres qu’à ceux du néocortex de la souris. C’est tout à fait remarquable, car depuis 200 millions d’années, les neurones du cortex olfactif de la souris ont évolué au côté de ceux du néocortex de la souris.

Notre deuxième découverte intéressante a été la présence d’un grand nombre de neurones de type immature (c’est-à-dire similaires aux cellules de jeunes souris) dans le cortex olfactif de souris adultes. Nous avons utilisé l’apprentissage automatique pour prédire que, au cours de la vie d’une souris, ces neurones immatures sont destinés à devenir des neurones activateurs. Nous avons émis l’hypothèse qu’ils jouaient un rôle dans la plasticité cérébrale, par exemple pour aider les souris à adapter rapidement leurs circuits neuronaux aux changements de leur environnement. Par exemple, pour détecter de nouvelles odeurs. En effet, en comparant les résultats obtenus chez nos souris de laboratoire, évoluant dans un environnement monotone, à ceux de souris d’origine sauvage vivant dans un milieu plus dynamique, nous avons pu établir que les principales différences entre les cortex olfactifs de laboratoire et sauvages se situaient au niveau des neurones activateurs.

En combinant ces deux résultats, le cortex olfactif de la souris semble avoir conservé trois caractéristiques moléculaires ancestrales, à savoir des changements progressifs dans l’expression génique entre les neurones activateurs, une similitude marquée avec des espèces éloignées sur le plan évolutif, et une plasticité cellulaire accrue grâce à la présence d’un pool de neurones immatures.

En résumé, nous avons créé une ressource sur le cortex olfactif qui profite à nos collègues intéressés par l’olfaction, l’évolution (du cerveau) et la prise de décision cellulaire. Pour nous, il s’agit d’une étude fondamentale sur laquelle nous construisons de nouveaux projets. Actuellement, par exemple, nous l’utilisons dans le cadre d’une étude visant à comprendre comment les cellules du cortex olfactif modifient leur expression génique en réponse à l’apprentissage d’une nouvelle odeur.

Cette étude comparative nous a permis de mieux comprendre à quel point la nature peut faire preuve de souplesse dans la création des types cellulaires. Grâce à l’odorat, nous avons ajouté une pièce au puzzle que constitue l’évolution du cerveau.

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Cet article est publié dans le cadre de la Fête de la science (qui a lieu du 2 au 12 octobre 2026), dont The Conversation France est partenaire. Cette nouvelle édition porte sur la thématique « Saveurs savantes ». Retrouvez tous les événements de votre région sur le site Fetedelascience.fr.

Anton Crombach a reçu des financements de l’ANR, l’INCa, l’Inria et les NIH (États-Unis).

– ref. Comment l’odorat nous aide à comprendre l’origine et l’évolution de notre cerveau – https://theconversation.com/comment-lodorat-nous-aide-a-comprendre-lorigine-et-levolution-de-notre-cerveau-290886