Qualités olfactives
Le vocabulaire de l'odeur est riche de noms de substances qui provoquent une grande variété de qualités olfactives. L'une des tentatives psychologiques publiées les plus connues de classification a été en 1916 sur la base de plus de 400 parfums différents sur des sujets humains. Sur la base des similitudes apparentes de la qualité de l'odeur perçue ou des confusions dans la dénomination, il a été conclu qu'il y avait six principales qualités d'odeur: fruitée, fleurie, résineuse, épicée, fétide et brûlée.
L'activité électrique peut être détectée avec de fins fils isolés insérés dans l'ampoule olfactive. Les portions du bulbe olfactif vers la région antérieure ou orale du lapin se révèlent plus sensibles aux substances hydrosolubles, tandis que les parties plus postérieures du bulbe olfactif sont plus sensibles aux substances liposolubles. De plus, lorsque des électrodes très fines sont utilisées, les cellules individuelles (cellules mitrales) sont sensibles à différents groupes de produits chimiques. Cependant, les preuves de l'existence de seulement quelques récepteurs primaires ne ressortent pas de ces études; une variété de combinaisons différentes de sensibilité a été trouvée. De même, les enregistrements des fibres nerveuses du récepteur primaire révèlent différents modèles de sensibilité. L'enregistrement électrique de ce type montre également que la sensibilité olfactive peut être augmentée par un stimulus douloureux, comme une pincée sur le pied. Cela semble être un réflexe qui sert à améliorer la détection des stimuli dangereux dans l'environnement. Différentes parties des voies neuronales olfactives semblent être sélectivement réglées pour discriminer différentes classes d'informations olfactives. Par exemple, les neurones olfactifs de troisième et quatrième ordre trouvés au-delà du bulbe olfactif du rat semblent particulièrement soucieux de distinguer l'odeur des femelles sexuellement réceptives. Ces neurones semblent être particulièrement importants dans la préférence que le rat mâle montre pour l'odeur de l'urine de la femelle en chaleur.
Substances odorantes
Pour être odorante, une substance doit être suffisamment volatile pour que ses molécules soient dégagées et transportées dans les narines par les courants d'air. La solubilité de la substance semble également jouer un rôle; les produits chimiques solubles dans l'eau ou les graisses ont tendance à être des odeurs fortes. Aucune propriété chimique ou physique unique susceptible de provoquer une odeur n'a encore été découverte.
Seuls sept des éléments chimiques sont odorants: le fluor, le chlore, le brome, l'iode, l'oxygène (comme l'ozone), le phosphore et l'arsenic. La plupart des substances odorantes sont des composés organiques (contenant du carbone) dans lesquels la disposition des atomes à l'intérieur de la molécule ainsi que les groupes chimiques particuliers qui composent la molécule influencent l'odeur. Les stéréoisomères (c'est-à-dire différents arrangements spatiaux des mêmes composants moléculaires) peuvent avoir des odeurs différentes. D'un autre côté, une série de molécules différentes qui dérivent du benzène ont toutes une odeur similaire. Il est d'un intérêt historique que les premiers dérivés du benzène étudiés par les chimistes aient été trouvés dans des substances à odeur agréable de plantes (telles que l'huile de wintergreen ou l'huile d'anis), et donc toute la classe des composés a été étiquetée aromatique. Par la suite, d'autres composés dits aromatiques ont été identifiés qui ont des odeurs moins attrayantes.
Le parfum des fleurs et des racines (comme le gingembre) dépend de la présence de petites quantités d'huiles essentielles très odorantes. Bien que les principaux constituants des odeurs puissent être identifiés par analyse chimique, certaines essences botaniques sont si complexes que leurs odeurs ne peuvent être reproduites qu'en les ajoutant en petites quantités aux formulations synthétiques.
Sensibilité aux odeurs
Malgré l'inaccessibilité relative des cellules réceptrices olfactives, des stimuli olfactifs peuvent être détectés à des concentrations extrêmement faibles. L'olfaction serait 10 000 fois plus sensible que le goût. Une valeur seuil pour l'éthylmercaptan odorant (présent dans la viande pourrie) a été citée dans la plage de 1/400 000 000e de milligramme par litre d'air. Une différence juste perceptible dans l'intensité de l'odeur peut être apparente lorsqu'il y a une augmentation de 20% de la force odorante, mais à de faibles concentrations, une augmentation de 100% peut être nécessaire. La température influence la force d'une odeur en affectant la volatilité et donc l'émission de particules odorantes de la source; l'humidité affecte également l'odeur pour les mêmes raisons. Les chiens de chasse peuvent suivre une piste (piste d'odeur) plus facilement lorsque l'humidité élevée retarde l'évaporation et la dissipation de l'odeur. Les parfums contiennent des produits chimiques appelés fixateurs, ajoutés pour retarder l'évaporation des composants les plus volatils. L'anosmie temporaire (absence d'odorat) consécutive au rhume peut être complète ou partielle; dans ce dernier cas, seules les odeurs de certaines substances sont affectées. Une paranosmie (modification de la qualité perçue des odeurs) peut également survenir lors d'infections respiratoires. Des changements de sensibilité se produiraient chez les femmes pendant le cycle menstruel, en particulier en ce qui concerne certains odorants (stéroïdes) liés aux hormones sexuelles. On dit également que la sensibilité olfactive devient plus aiguë pendant la faim.
L'adaptation aux odeurs est si frappante que la puanteur d'un dépotoir ou d'un laboratoire de chimie cesse d'être gênante après quelques minutes. L'adaptation olfactive, mesurée par une élévation du seuil, est particulièrement prononcée pour des odeurs plus fortes. Une adaptation croisée (entre différentes odeurs) peut avoir lieu; ainsi, l'huile d'eucalyptus peut être difficile à détecter une fois qu'on s'est adapté à l'odeur du camphre. L'adaptation a longtemps été considérée uniquement comme le résultat de changements dans le récepteur olfactif; cependant, les cellules réceptrices du nez semblent ne s'adapter que partiellement. Les décharges rythmiques continuent dans le bulbe olfactif longtemps après que l'on cesse de détecter une odeur. Apparemment, une certaine adaptation olfactive peut se produire dans le cerveau ainsi que dans l'organe sensoriel.
