Le premier travail d’imagerie cérébrale sur l’olfaction humaine est accompli en TEP par Robert Zatorre et ses collaborateurs (1992). Les auteurs comparent une condition olfactive dans laquelle les sujets sentent passivement, et de façon binarinale, huit odorants 2 différents qui leur sont présentés sur des cotons, à une condition de repos pendant laquelle ils sentent des cotons sans odorant. Ils observent des changements de DSCr au niveau des cortex piriforme et insulaire bilatéraux, du cortex orbitofrontal droit et du gyrus frontal inféro-médian gauche. Etant donné qu’il est montré, chez l’animal (incluant l’Homme), des projections directes entre le bulbe olfactif et le cortex piriforme, les auteurs en déduisent que le cortex piriforme représente, d’un point de vue fonctionnel, le cortex olfactif primaire. Le cortex orbitofrontal, lequel reçoit des projections directes du cortex piriforme, est quant à lui décrit comme une aire olfactive secondaire impliquée dans les traitements olfactifs de plus haut niveau. Puisque aucune activation n’est observée dans le cortex orbitofrontal gauche, les auteurs en déduisent que la fonction olfactive, au niveau de son cortex secondaire, est latéralisée à droite. Ce résultat est la première découverte d’imagerie cérébrale mise en évidence dans le domaine de l’olfaction. La plupart des travaux d’imagerie cérébrale effectués par la suite confirment cette interprétation (Yousem et al., 1997; Dade et al., 1998; Sobel et al., 1998a), et ces données sont de plus cohérentes avec les résultats tirés des études comportementales chez les sujets sains (Savic & Berglund, 2000; Broman et al., 2001) ou les patients cérébrolésés (Chapitre 1 - Section ). Il est également observé que le cortex orbitofrontal droit est activé indépendamment de la narine stimulée, bien que l’activation dans l’hémisphère droit reste plus élevée quand la stimulation est effectuée dans la narine droite (Savic & Gulyas, 2000). Décrite initialement comme l’aire 11 de Brodmann (BA), l’activation semble en fait localisée dans une région plus postérieure (BA 13) fortement connectée avec le cortex piriforme et l’amygdale (Zald & Pardo, 2000; Zatorre & Jones-Gotman, 2000). Cette aire n’est pas décrite dans l’Atlas de Talairach et Tournoux, mais apparaît structurellement analogue à l’aire 13 de Walker chez le singe (Walker, 1940), et est identifiée comme une aire olfactive chez l’homme par Beck (1949) et Petrides & Pandya (1994).
Zald & Pardo (1997) décrivent la première exception notable à la forte asymétrie fonctionnelle olfactive montrée dans les premiers travaux. En exposant les sujets sains à des odorants très aversifs (diméthylsulfide, éthanéthiol, méthanéthiol), les auteurs observent de fortes augmentations de DSCr dans le cortex orbitofrontal gauche, mais aussi dans l’amygdale. Ce résultat constitue la seconde découverte majeure en neuroimagerie de l’olfaction.
Dans ce manuscrit, nous distinguons les notions d’odeur et d’odorant de la façon suivante : par odeur, nous entendons l’émanation odorante naturelle de toute chose, tandis que par odorant, nous entendons le produit créé artificiellement ou par distillation, et utilisé comme stimulus olfactif.