Est-ce qu'une rose sent bon? Demandez un eNose.

Est-ce qu'une rose sent bon? Demandez un eNose.

Dans Brain Sense, j'essaie d'expliquer comment le sens de l'odorat est câblé dans le nez et le cerveau humains. Quelle est la preuve pour cela? Eh bien, d'une part, les nouveau-nés partout dans le monde sourient quand ils sentent la vanille et pleurent quand ils sentent la viande pourrie. Nous sommes nés avec une prédilection pour les odeurs que nous jugeons agréables. Ce que nous apprenons en grandissant n'a qu'un effet modeste sur notre perception olfactive de base.

Si vous êtes sceptique, consultez le système électronique que les scientifiques de l'Institut Weizmann des sciences à Rehovot, en Israël, ont formé pour prédire l'agréable odeur des odeurs. Leur machine, un "eNose", fait les mêmes jugements qu'un humain, en utilisant un processus de détection d'odeur très humain.

La plupart des appareils eNose précédents étaient limités dans les évaluations d'odeur qu'ils pouvaient faire. Voici pourquoi: Comme une molécule d'odeur traverse un eNose classique, sa structure moléculaire stimule les capteurs pour produire un schéma électrique. Ce modèle est comme une empreinte digitale. C'est unique à chaque odeur. Un eNose à l'ancienne fonctionne uniquement lorsque des échantillons d'odeurs sont utilisés pour construire une base de référence. L'eNose ne peut pas reconnaître ou catégoriser une odeur qu'il n'a pas rencontrée auparavant.

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Ainsi, les scientifiques israéliens ont décidé de construire un meilleur eNose. Ils ont commencé pas avec la machine, mais avec les jugements d'odeur faits par un groupe de volontaires israéliens. Les gens ont évalué une grande variété d'odeurs sur une échelle de 30 points allant de «très agréable» à «très désagréable». À partir de cet ensemble de données humaines, les chercheurs ont développé un algorithme de réseau neuronal qu'ils ont ensuite programmé dans l'eNose. De cette façon, ils ont "appris" à leur machine un "axe" d'agréable odeur.

Ensuite, les chercheurs ont testé leur algorithme pour voir si l'eNose pouvait prédire l'agrément d'un ensemble d'odeurs qu'il n'avait jamais rencontré auparavant. Devine quoi. Ça pourrait! Sur l'échelle de 30 points, les évaluations d'eNoses atteignaient environ 80% de congruence avec les jugements humains faits par un groupe complètement différent de volontaires israéliens que ceux utilisés pour créer l'algorithme. Lorsque la tâche a été simplifiée – simplement une dichotomie plaisante – désagréable – l'eNose a eu raison 99% du temps.

La prochaine question évidente est: Qu'en est-il des différences culturelles? Notre société ne nous enseigne-t-elle pas quelles odeurs nous devrions considérer comme agréables ou désagréables? Les chercheurs israéliens ont sondé cette question en testant leurs prédictions d'eNose contre les jugements d'odeur faits par un groupe d'immigrants éthiopiens récents en Israël. L'eNose a été aussi efficace que lors des tests contre les indigènes israéliens. Cela suggère que nous sommes câblés pour l'odorat, peu importe notre culture.

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"Être capable de prédire si une personne que nous n'avons jamais testé auparavant aimerait une substance odorante spécifique, peu importe son origine culturelle, prouve que l'agréable odeur est une propriété biologique fondamentale", explique Noam Sobel, du département de neurobiologie de Weizmann.

Alors, comment expliquer les différences culturelles évidentes? «La culture influence la perception de l'agrément olfactif surtout dans des contextes particuliers», explique Sobel. "Pour insister sur ce point, beaucoup peuvent se demander comment les Français peuvent aimer l'odeur de leur fromage, alors que la plupart trouvent l'odeur assez répugnante. Nous croyons que ce n'est pas que les Français pensent que l'odeur est agréable en soi; ils pensent simplement que c'est un signe de bon fromage. Cependant, si l'odeur était présentée hors contexte dans un pot, alors les Français évalueraient probablement l'odeur tout aussi désagréable que n'importe qui d'autre; c'est pourquoi les Français ne font pas de parfum au fromage. "

Pour plus d'informations, voir

Sens du cerveau, deuxième partie: Odeur.

Haddad R, Médiane A, Roth Y, Harel D, Sobel N (2010) Prédire l'odeur agréable avec un nez électronique. PLoS Comput Biol 6 (4): e1000740.

Le délicieux dessin animé eNose est une gracieuseté de l'American Chemical Society.