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Sciences  |  Dossier L’aliment a un visage

Qu’est-ce que la neurogastronomie? Yeux, nez, mains, cerveau : on ne mange pas qu’avec la bouche. Démonstration

Si tout ce qui brille n’est pas or, tout ce qui se mange mobilise les cinq sens et naturellement le cerveau.
Si tout ce qui brille n’est pas or, tout ce qui se mange mobilise les cinq sens et naturellement le cerveau. ©Shutterstock/80’s Child

Qu’est-ce qui rend un plat exceptionnel ? À première vue, on pourrait penser que cette question n’a pas de réponse objective ou scientifique. On pourrait bien sûr invoquer la qualité des produits utilisés, le savoir-faire du chef, une prise de risque bien dosée permettant de créer la surprise sans toutefois dérouter les convives, une ambiance agréable dans un lieu soigné… Mais au final, on sent bien que les plaisirs culinaires, comme les préférences esthétiques, ne se laissent pas décomposer si facilement et relèvent surtout d’impressions ineffables, ou de quelque chose comme la magie des fourneaux. En d’autres termes, science et gastronomie ne feraient pas bon ménage.
 

Aux origines de la neurogastronomie

Et pourtant, les rapports entre ces deux disciplines n’ont jamais été plus forts qu’aujourd’hui. Ils ne datent pas d’hier non plus, comme l’illustre le célèbre Physiologie du goût de Jean Anthelme Brillat-Savarin, publié en 1825 et sans cesse réédité depuis. Considéré comme le précurseur de ce qu’on appelle aujourd’hui la « neurogastronomie », Brillat-Savarin, juriste à la ville, avait théorisé l’essor d’une véritable approche scientifique des goûts, partant du postulat que l’alimentation humaine dépassait de loin sa fonction réparatrice nécessaire à la survie. Le plaisir que l’on retire d’un bon repas contribue non seulement à souder les sociétés, mais rapproche cette activité du désir sexuel et du goût pour la découverte. L’auteur ne mentionnait pas la psychologie ni évidemment les neurosciences, quasiment inexistantes à son époque, mais ses observations faisaient grand cas d’un fait très simple, que chacun aura pu constater à maintes reprises : manger influence la pensée : « [La gastronomie] considère aussi l’action des aliments sur le moral de l’homme, sur son imagination, son esprit, son jugement, son courage et ses perceptions, soit qu’il veille, soit qu’il dorme, soit qu’il agisse, soit qu’il repose. »1
 

Des fourneaux au cerveau

Que le fait d’avoir mangé (bien, mal, beaucoup, peu ou… pas du tout) influence notre comportement, notre humeur et nos décisions est d’une telle évidence qu’on a rarement pris la peine d’en mesurer les conséquences. Une étude sur les condamnations formulées dans un tribunal israélien a par exemple trouvé qu’après la pause déjeuner, les juges étaient beaucoup plus cléments que juste avant2, ce qui est difficile à expliquer autrement que par cet autre adage de Brillat-Savarin : « Ils ont vu que l’homme repu n’était pas le même que l’homme à jeun […] » !3

De fait, d’autres chercheurs ont pu directement mesurer l’impact de la nourriture sur le cerveau simplement en montrant des images de plats savoureux ou en présentant des odeurs alléchantes à des sujets préalablement affamés et étendus dans un scanner. Les résultats sont spectaculaires, c’est comme si le cerveau entier était en ébullition à la seule perspective de se sustenter : jusqu’à 24% d’activité métabolique en plus, et presque instantanément, tandis qu’en tout autre circonstance on observe au mieux des variations de 1 à 2% de ce même signal4. Voilà qui pourrait en partie expliquer la nouvelle vogue du « food porn » ou « gastropornographie », qui consiste à prendre en photo des plats pour les partager avec la communauté des « foodies » sur les réseaux sociaux !

Mais qu’est-ce qui fait, plus spécifiquement, la saveur – un terme utilisé en l’occurrence dans sa dimension émotionnelle, hédonique, comme la propension d’un aliment ou d’une boisson à produire une sensation agréable, à être savoureux – d’un aliment ? Ici, les chercheurs ont eu à batailler avec l’usage commun du mot goût, qui est ambigu. D’une part, on pense au sens du goût, qui se distingue dans l’ancienne classification des cinq sens d’Aristote de l’odorat, du toucher, de la vue et de l’ouïe; d’autre part, le « goût » d’un aliment semble dépasser la simple activation des récepteurs gustatifs logés sur notre langue, lesquels permettent de distinguer le sucré, le salé, l’amer et l’acide, les quatre « saveurs primaires » auxquelles on ajoute aujourd’hui l’umami, une saveur typique de la cuisine japonaise riche en glutamate. En réalité, comme l’avait bien noté Brillat-Savarin, il semble que le « goût » dans le second sens soit principalement le fait de l’odorat, et que ces deux sens se mêlent de façon inextricable dans notre appréciation des mets et des boissons. Afin de sortir de cette ornière linguistique, le terme flaveur est utilisé par les spécialistes pour nommer cette perception des aliments basée sur l’olfaction et la gustation (entre autres… nous le verrons plus loin).
 

Naissance de la neurogastronomie moderne

C’est cette constatation qui a conduit le neurobiologiste Gordon Shepherd à proposer le terme de neurogastronomie en 20065, afin de désigner l’étude spécifique non pas des sens en tant que tels et de leur représentation dans le cerveau, mais plus globalement de l’ensemble des mécanismes neurobiologiques impliqués dans la détection et l’appréciation des flaveurs, tout en relevant ce que ceux-ci nous apprennent sur le comportement humain et comment ils peuvent s’appliquer pratiquement à la cuisine.

Le principe clé de la neurogastronomie est donc que la flaveur ne se trouve pas dans l’aliment mais dans le cerveau. Un deuxième principe est la multimodalité, qui comprend non seulement les sens gustatif et olfactif mais aussi tous les autres, et même la motricité. Brillat-Savarin avait déjà insisté sur ce point : la saveur ne nous est pas donnée passivement, c’est bien nous qui piquons dans l’assiette avec notre fourchette, qui enfournons les morceaux dans notre bouche, qui mastiquons, savourons puis avalons, et ensuite jugeons. Sont ainsi créées, dit Shepherd, des « images d’odeurs » dans notre cerveau, au même titre que nous disposons d’« images mentales » visuelles qui nous permettent de reconnaître les visages et d’imaginer des lieux. Du reste, au même titre que le système visuel, le langage et la mémoire peuvent être perturbés lors de dommages neurologiques, il existe une clinique moins connue de nos comportements alimentaires à la suite de lésions cérébrales.

Le « syndrome du gourmand »

Il existe une facette clinique à la neurogastronomie. S’intéressant aux troubles du comportement à la suite de maladies neurologiques comme les accidents vasculaires cérébraux, l’épilepsie ou les tumeurs cérébrales, les neurologues ont parfois pu constater des perturbations du comportement alimentaire. Ainsi, certaines atteintes spécifiques peuvent non seulement induire des troubles ‘classiques’ tels que l’anorexie ou la boulimie, mais elles peuvent aussi dans des cas rares y mettre un terme. Une femme de 36 ans, anorexique de longue date, a ainsi retrouvé une alimentation et une vie normales après avoir subi un traumatisme crânien avec un hématome dans la partie frontale de l’hémisphère droit. Plus curieux encore, cette région du cerveau, le lobe frontal droit, est associée à ce que les neuropsychologues Marianne Regard et Theodor Landis ont appelé le « syndrome du gourmand », un trouble « bénin » de l’alimentation. Ces patients, après une épilepsie, un traumatisme, une tumeur, une malformation ou un accident vasculaire localisés dans les zones antérieures de l’hémisphère droit, développent quasiment du jour au lendemain une obsession pour la nourriture, et en particulier la cuisine gastronomique. Ils deviennent des fins gourmets, se mettent à cuisiner avec passion et raffinement, ne supportent plus la nourriture médiocre qu’ils avalaient auparavant, exigent les meilleures tables, ne parlent plus que de haute cuisine… Un patient journaliste a même troqué son poste d’expert en politique locale pour devenir chroniqueur gastronomique ! De telles métamorphoses restent difficiles à expliquer, mais l’association entre troubles alimentaires, passion gastronomique et hémisphère droit suggère une spécialisation de certaines régions cérébrales pour cette activité vitale et complexe qu’est manger. En particulier, les lobes frontaux et temporaux sont fortement connectés au système limbique, qui régule les fonctions viscérales, métaboliques et émotionnelles permettant à l’organisme de se défendre et de survivre, tandis que le lobe frontal permet d’inhiber nos tentations et impulsions et que l’hémisphère droit tend vers le plaisir, l’esthétique et la satisfaction. Autant de facteurs qui montrent non seulement la complexité de nos comportements alimentaires, mais également à quel point ceux-ci dépendent d’un équilibre fragile qui peut donner lieu à toutes sortes de perturbations.

Rien de plus simple que de décider si « c’est bon » ou « c’est mauvais », et pourtant ces impressions sont le fruit d’un processus extraordinairement complexe dont on commence tout juste à connaître les détails, et qui relève d’une étrange illusion psychologique. Il s’avère en effet que la perception du goût, au sens large, trouve son origine non pas tant dans la bouche, comme on le ressent, que dans la voûte nasale, par un mécanisme inconscient appelé olfaction rétronasale. Pour sentir, humer, nous mettons généralement les aliments sous notre nez, puis inspirons l’air profondément. C’est ce qu’on appelle l’olfaction orthonasale. Or c’est au moment de l’expiration, après que les sucs et les molécules d’une bouchée ont été libérés par la mastication, que les composés odorants sont renvoyés dans la voûte nasale par l’arrière de la bouche. Au sommet de cette voûte nasale se trouve une muqueuse particulière, l’épithélium olfactif, constituée notamment de neurones sensibles aux molécules odorantes et directement connectés au bulbe olfactif. Nous voilà déjà à l’intérieur de la boîte crânienne, dans le cerveau !

Dans cette petite structure qu’est le bulbe olfactif, les multiples signaux envoyés par les neurones récepteurs de l’épithélium sont regroupés et intégrés sous la forme d’un motif d’activation cérébrale, une sorte de « carte » ou « d’image » olfactive qui représente le mélange particulier de molécules odorantes propre à chaque bouchée. Le bulbe olfactif projette ensuite cette carte vers différentes autres structures du cerveau, dont l’amygdale, une structure directement impliquée dans nos émotions, et le cortex orbitofrontal (logé immédiatement au-dessus des yeux), aire intégratrice par excellence : s’y rencontrent des faisceaux provenant d’autres systèmes sensoriels – la vue, le toucher (y compris buccal, et comprenant des informations sur la chaleur et la texture des aliments) et le goût (qui emprunte donc un tout autre chemin que l’odorat), mais aussi les sensations provenant des viscères et les processus homéostatiques régulant la faim et la soif –, ainsi que des régions contrôlant la mémoire, les émotions et les mécanismes d’inhibition et de prise de décision. En somme, à ce stade, comme l’illustre à merveille l’épisode de la madeleine de Proust, de simples molécules odorantes atteignent et se joignent à l’identité même de l’individu. De ce fait jamais ‘neutre’, un arôme reste toujours sous l’influence du contexte, de l’aspect visuel des plats, des préférences, de l’appétit, de l’humeur, des croyances et des souvenirs de chacun.

Ce processus complexe et hiérarchisé nous est invisible et contribue ainsi à produire l’impression que tout est détecté dans la bouche, endroit où l’on a placé l’aliment ou la boisson, alors qu’une partie importante de ce que l’on ressent provient en fait de la voûte nasale. Loin d’une simple curiosité physiologique insignifiante, il s’agit là d’une véritable astuce de l’évolution, car après tout il ne faut pas manger n’importe quoi si l’on tient à rester en vie, et c’est bien aux muscles de la bouche que notre cerveau devra donner l’ordre de recracher ou d’avaler quelque chose !
 

De la neurogastronomie à la gastrophysique

Très intéressant, dira-t-on, mais en quoi tout cela nous aide-t-il à préparer le risotto idéal ou à choisir les meilleurs amuse-bouches ? C’est bien la critique adressée par certains chercheurs à la neurogastronomie de Shepherd. Une compréhension fine des processus neurophysiologiques responsables de notre expérience des flaveurs fournit certes une base indispensable pour saisir les mécanismes en jeu dans la gastronomie, par exemple en montrant comment l’odorat l’emporte en fait sur la gustation, même si les deux demeurent inextricables, et surtout comment la flaveur est modulable par les autres sens, l’état de notre organisme, notre humeur et même nos croyances. On peut ainsi voir dans le cerveau comment le prix d’un vin peut influencer la manière dont on l’évalue, ou pourquoi nous pouvons nous ‘faire avoir’ par un soda portant l’étiquette de son concurrent.

Pour autant, ces connaissances sont encore difficilement traduisibles en recettes délicieuses, même si Miguel Sánchez Romera, qui porte la double casquette de neurologue et de chef cuisinier, a pu ouvrir brièvement un restaurant à Manhattan sous cette étiquette de « neurogastronomie »6. De manière générale, les neurosciences ont eu beaucoup moins d’impact sur la gastronomie en tant que telle que la physique et la chimie, tant à l’honneur dans ce qu’on a appelé la « cuisine moléculaire ». Ce mouvement, émergeant lors d’un congrès en 1992 centré sur la science de l’œuf mayonnaise, a permis, d’une part, d’apporter une base scientifique à de vieux ‘trucs de grand-mères’ et de les améliorer, et d’autre part d’inventer toutes sortes de nouveaux procédés – sphérifications, fumigations, concentrations, distillations et autres chocs thermiques – visant à plaire, amuser, surprendre ou impressionner7. Rien de ‘neuro’ là-dedans.

Dès lors, le psychologue britannique Charles Spence a préféré le terme de gastrophysique pour désigner l’étude des variables qui contribuent au plaisir éprouvé lors de l’alimentation, et ce sous toutes les facettes envisageables. Une « nouvelle science de la table », donc, qui s’efforce de mesurer quantitativement, en les dissociant et les faisant varier expérimentalement, les facteurs qui d’ordinaire forment un tout dans notre expérience des flaveurs.
 

La multimodalité au menu

Pour Spence, en effet, la « neurogastronomie » est trop restrictive dans ses observations et ses applications8. Il faudrait plutôt, pense-t-il, une science qui soit au plus près de la dégustation vécue et de ce qui se fait dans la restauration moderne, plutôt que d’analyser le cortex olfactif des rongeurs ou de faire goûter des liquides par un tube à des individus allongés dans un scanner. L’objectif est double : d’une part, il s’agit de mieux saisir la complexité de nos rapports aux flaveurs et à l’alimentation, de préciser comment les sens diffèrent les uns des autres, interagissent entre eux et sont influençables par des facteurs exogènes ; d’autre part, il s’agit d’utiliser ce savoir pour développer de nouveaux concepts culinaires, oser de nouvelles recettes et combinaisons, renouveler l’industrie alimentaire et les techniques de marketing. Concernant les applications, ces recherches pourraient aussi générer de nouvelles pistes dans l’aide aux patients souffrant de troubles alimentaires, la gestion de l’épidémie d’obésité qui touche le monde moderne, l’éducation au développement du goût chez les petits ou l’accompagnement des personnes âgées chez qui la perception des flaveurs, de la faim, ou de la soif, peut être très perturbée.

Vaste programme ! Pour l’heure, Spence et ses collaborateurs, dont des chefs étoilés comme Heston Blumenthal qui tient le célèbre Fat Duck non loin de Londres9, ont conduit de nombreuses expériences montrant à quel point la couleur des aliments, la musique ambiante, le son produit par le croquant des textures, la forme, le poids ou la couleur de la vaisselle utilisée, les intitulés et le prix du menu, le choix du dressage et quantité d’autres facteurs peuvent influencer notre jugement des flaveurs et notre plaisir culinaire en général. Cette démarche s’inscrit dans la recherche sur la perception multimodale, qui s’était longtemps essentiellement occupée des interactions entre la vision, le toucher et l’audition, laissant largement le goût et l’odorat de côté.

Une attention particulière de ces récentes recherches porte sur l’importance des attentes des convives et le fait de savoir jusqu’où on peut pousser l’effet de surprise. Vous laisseriez-vous tenter par un sorbet au saumon ? Uniquement si vous êtes dans les bonnes conditions et disposé à vous laisser surprendre, semble-t-il ! Un plat de fruits de mer n’a-t-il pas meilleur goût lorsque nous le dégustons sur une terrasse à la plage ? Chez Blumenthal, on vous propose des écouteurs qui diffusent le son du ressac et des mouettes pendant votre dégustation, une expérience que les scientifiques appellent « interaction super-additive » : quand une saveur concorde avec l’ambiance qui lui est associée, elle est rehaussée.

Du « design sensoriel », en somme, où l’on s’efforce de ne rien laisser au hasard, car notre cerveau est ainsi fait que chaque information, même inconsciente, peut influencer un repas, en particulier au sein du cortex orbitofrontal, où convergent nos sensations, nos attentes et croyances, et nos jugements, quitte à nous induire en erreur.
 

L’avenir de la dégustation

Ces recherches « gastrophysiques » mèneront-elles un jour à l’élaboration du « repas parfait », comme l’espère Charles Spence ? N’est-on pas loin des besoins ordinaires des gens, qui n’ont pas toujours les moyens de s’offrir ces rares moments de découverte dans des restaurants exceptionnels ? L’heure est plutôt, en effet, à la réflexion sur les moyens d’alimenter sainement une population grandissante, globalisée et multiculturelle, sur fond de préoccupations écologiques et économiques. Nul doute que la gastronomie scientifique devra aussi tenir compte de ces tendances, car des changements dans notre alimentation et dans nos préférences seront inéluctables.

Des rayons de supermarché au Guide Michelin, scientifiques, gastronomes et cuisiniers devront de plus en plus s’allier pour satisfaire les besoins de chacun dans un avenir incertain. Et même s’il est vrai que les rapports entre science et gastronomie ont un peu été traités à toutes les sauces, n’oublions pas que les cuisines ont toujours été des laboratoires où la créativité, l’expérimentation et la découverte ont occupé une place aussi grande que dans les instituts de recherche. De l’invention d’une nouvelle sauce au design d’un packaging, une approche scientifique et multidisciplinaire peut aider à rationaliser et améliorer tous les secteurs de la longue chaîne de l’alimentation humaine, jusqu’à cet instant crucial où, de toute éternité, les humains se réunissent pour partager un bon repas.

1. BRILLAT-SAVARIN, 1825, p. 100.

2. Voir DANZIGER et al., 2011.

3. BRILLAT-SAVARIN, 1825, p. 104.

4. Résultats de l’étude de WANG et al., 2004, rapportés et mis en perspective par SPENCE et PIQUERAS-FISZMAN, 2014.

5. SHEPHERD, 2006.

6. Le restaurant Romera de New York a en effet fermé ses portes après moins d’un an d’exercice (https://ny.eater.com/2012/3/9/6606669/romera-to-close-after-service-tomorrow-night). Le chef Romera continue cependant à promouvoir son activité de neurogastronomie à Barcelone (http://sanchezromera-restaurant.com/en/miguel-sanchez-romera-doctor-chef/).

7. Voir KURTI et THIS, 1994.

8. Le lecteur intéressé mais pressé pourra lire la critique faite dans le journal Flavour par Charles Spence de l’ouvrage de Gordon Shepherd (SPENCE, 2012). Celui désireux d’approfondir la vision de Spence se plongera avec plaisir dans l’ouvrage qu’il a coécrit en 2014 avec Betina Piqueras-Fiszman.

9. Fondé en 1995 et nommé meilleur restaurant du monde en 2005, The Fat Duck possède trois étoiles dans le guide Michelin. (https://www.thefatduck.co.uk/).

Sebastian Dieguez

Chercheur en neurosciences et neuropsychologue

Sebastian Dieguez est chercheur en neurosciences et neuropsychologue au Laboratoire des Sciences Cognitives et Neurologiques de l'Université de Fribourg, où il mène des recherches sur la conscience du corps, le bilinguisme et la représentation du hasard. Il écrit régulièrement pour le magazine Cerveau & Psycho et Le Temps. Il est l’auteur de Maux d’Artistes: ce que cachent les œuvres, 2010 et a co-édité Literary Medicine: Brain disease and doctors in novels, theater and film, 2013.

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