Pourquoi le sel a-t-il un effet si puissant sur notre cerveau ?

Pourquoi aimons-nous tant le sel ? Et comment fait-il pour que les plats aient si bon goût ?

On le trouve dans presque toutes les cuisines du monde, que ce soit sous forme de minuscules grains ou dans les assaisonnements de base de certaines régions (la sauce soja, par exemple, peut contenir entre 14 % et 18 % de sel).

Chimiquement, il s'agit de chlorure de sodium. Il est constitué d'ions, c'est-à-dire d'atomes chargés, de sodium et de chlore.

Que se passe-t-il lorsqu'un de ces petits cristaux touche notre langue ?

« Le goût est un sens qui nous permet de détecter, grâce aux papilles gustatives, les substances chimiques présentes dans notre environnement qui peuvent être bénéfiques ou dangereuses », explique Courtney Wilson, experte en goût à la faculté de médecine de l'université du Colorado aux États-Unis.

« Ces papilles gustatives sont de petits amas de cellules en forme de gousse d'ail, répartis sur toute la langue. Ces cellules possèdent des récepteurs qui ont évolué pour réagir à certains types de substances chimiques », ajoute-t-il.

En ce qui concerne le sel, nous disposons de récepteurs qui réagissent spécifiquement au sodium.

« Il s'agit essentiellement de petits pores à la surface de la cellule qui ne laissent passer que certains ions. Ainsi, lorsque des ions sodium sont présents, ils peuvent circuler à travers ce petit canal ; la cellule détecte alors la présence de sodium et envoie ce signal électrique vers le nerf, qui le transmet tout au long du processus jusqu'à votre cerveau », explique Wilson.

Mais pourquoi cela nous semble-t-il si bon ?

« Pas toujours ! Nous disposons essentiellement de deux systèmes : l'un qui nous indique quand le goût est agréable, et l'autre qui nous avertit que c'est trop et qu'il vaudrait mieux recracher », explique l'experte.

« Si la concentration en sel est adéquate, c'est-à-dire la quantité qui permettra à votre corps de rester à ce juste équilibre de sel, cela aura un goût vraiment délicieux. »

Cela s'explique, explique Wilson, par le fait que ton corps s'efforce toujours de maintenir la teneur en sel dans une fourchette étroite car, si la présence de sel est indispensable au bon fonctionnement de l'organisme, elle peut s'avérer nocive en excès.

« Il est extrêmement important de maintenir un taux adéquat de sodium dans notre organisme. Les signaux électriques que tes cellules cérébrales s'envoient entre elles et aux muscles, ainsi que ceux qu'elles reçoivent de tes systèmes sensoriels, y compris tes pensées, tout cela dépend du sodium. »

Et pour y parvenir, il mise sur le goût : selon la quantité utilisée, il peut nous ravir ou nous déplaire.

Mais le sel ne se contente pas de « saler » : il peut rehausser d'autres saveurs. Savons-nous comment ce mécanisme fonctionne ?

« La réponse simple est non », avoue Wilson.

« La réponse plus complexe est qu'il existe des indices suggérant que les cellules gustatives communiquent entre elles, ce qui influencerait leur réaction à un stimulus donné dans la bouche, qu'il soit sucré, amer ou salé. Ainsi, l'ajout de sel pourrait modifier la réaction des papilles gustatives à une autre saveur », explique-t-il.

« Mais cela pourrait aussi se produire plus loin dans cette voie de transmission de l'information. Cela pourrait se produire au niveau du tronc cérébral ou dans ton cortex gustatif, là où l'information arrive et où les cellules pourraient interagir pour moduler notre perception. »

Ainsi, le pouvoir magique et transformateur du sel, celui qui rend un bonbon encore plus savoureux dès qu'on y ajoute une pincée, reste un mystère. Peut-être modifie-t-il le comportement de nos cellules gustatives, ou peut-être la façon dont nous percevons leurs signaux dans le cerveau.

Mais le sel n'est pas seulement un assaisonnement. Comme le dit Wilson, il est essentiel au bon fonctionnement de notre organisme. Serait-ce en partie pour cela qu'il nous semble si appétissant ?

Sans sel, pas de vie

« Les animaux, y compris nous-mêmes, utilisent le sodium à diverses fins. C'est un élément essentiel à la vie », affirme Joel Geerling, maître de conférences en neurologie à l'université de l'Iowa, aux États-Unis.

« Environ un tiers de notre dépense énergétique quotidienne sert à pomper le sodium de l'intérieur d'une cellule vers l'extérieur », souligne-t-il.

« Chaque cellule de votre corps possède une pompe sodium-potassium dans sa membrane externe, qui fonctionne toute la journée, pompant les ions sodium depuis l'intérieur. »

Lorsque ce sodium se trouve à l'extérieur de nos cellules, il tente d'y rentrer rapidement, un peu comme l'eau retenue derrière un barrage.

Nos cellules contrôlent le mouvement du sodium grâce à des canaux spéciaux. Lorsqu'ils s'ouvrent, le sodium y pénètre avec force et nos cellules exploitent l'énergie de ce mouvement pour toutes sortes de processus, dont celui décrit par Geerling.

« Les ions sodium pénètrent dans la cellule et provoquent un changement rapide et marqué de la tension membranaire, appelé pic ou potentiel d'action, non seulement dans le cerveau, mais aussi dans les cellules musculaires du cœur, celles qui vous maintiennent en vie, battement après battement », explique l'expert.

Sans sodium, nos cellules ne fonctionneraient tout simplement pas.

Avons-nous évolué pour en avoir envie parce qu'il est si essentiel que nous devons absolument nous assurer d'en avoir suffisamment ?

« C'est une question très intéressante », répond Geerling, qui mène des recherches sur le cerveau pour tenter de comprendre pourquoi nous avons envie de sel.

« Les animaux marins sont entourés de beaucoup de sodium et, en fait, ils sont confrontés au problème inverse de celui des animaux terrestres : ils doivent évacuer une partie du sodium et maintenir un équilibre interne. »

Chez les animaux terrestres, c'est tout le contraire.

« Le sodium est très rare sur terre. Si vous vivez loin de la mer, et surtout si vous ne mangez pas de viande, votre alimentation sera très pauvre en sodium », affirme-t-il.

Et il explique : « Les carnivores mangent d'autres tissus animaux, qui contiennent environ 0,9 % de chlorure de sodium, ils consomment donc généralement suffisamment de sel. Mais les herbivores, s'ils ne mangent que des plantes, auront un apport très élevé en potassium et pratiquement pas de sodium ».

« Les éléphants en sont un exemple célèbre. Il existe en Afrique des troupeaux d'éléphants qui se souviennent de l'emplacement de grottes dont les parois sont recouvertes de sel, où ils vont le chercher à l'aide de leurs défenses », poursuit-il.

« Les cerfs recherchent des points d'eau salés, et les chasseurs, pour les attirer, utilisent des blocs de sel semblables à ceux que l'on trouve chez les éleveurs de chevaux, afin de les maintenir en bonne santé, et ainsi de suite. »

« Les animaux dont le régime alimentaire est strictement végétarien ont besoin d'une source de sel et ont tendance à manifester un appétit plus marqué pour le sel, même à l'état sauvage », ajoute Geerling.

Les êtres humains sont omnivores ; nous devons donc veiller à consommer suffisamment de sel dans notre alimentation, et c'est peut-être pour cette raison que nous en avons tant envie.

Comme des éléphants

De nos jours, la plupart des gens en consomment suffisamment dans leur alimentation, mais pour nos ancêtres, il aurait été vital d'en trouver. Et, tout comme les éléphants, les anciens humains auraient été attirés par les sources naturelles de ce précieux minéral.

Des lieux tels que la plus ancienne mine de sel encore en activité au monde, située dans une montagne à Hallstatt, en Autriche.

Il existe des preuves que l'on y extrayait déjà du sel vers 5000 avant J.-C. et, chose surprenante, on y exploite encore aujourd'hui le sel à des fins commerciales.

« Il y a 250 millions d'années, cet endroit était la partie peu profonde d'une grande mer, qui s'est ensuite retrouvée isolée. L'eau a commencé à s'évaporer et, pendant des milliers d'années, d'épaisses couches de sel gemme se sont accumulées. Lorsque les Alpes se sont formées, la roche calcaire s'est déplacée au-dessus de ces couches de sel », explique Daniel Bradner, archéologue au Musée d'histoire naturelle de Vienne.

La mine d'Hallstatt se trouve à 200 kilomètres de la mer ; ses vastes gisements naturels de sel constituent donc depuis des millénaires une ressource d'une valeur inestimable pour les populations.

« L'exploitation minière a commencé ici il y a 7 000 ans, au Néolithique. Les premiers agriculteurs et colons ont découvert le gisement de sel grâce à des sources naturelles d'eau salée à la surface, puis ils ont commencé à creuser », explique Bradner.

« À l'âge du bronze, il y a environ 3 500 ans, il existait déjà une exploitation minière souterraine pleinement développée, s'étendant à plus de 250 mètres sous la surface, dotée de structures organisationnelles, d'outils spécialement conçus et d'un système de transport. »

« Ils se consacraient à l'exploitation minière du sel gemme à grande échelle et étaient le principal fournisseur d'une grande partie de l'Europe centrale », ajoute-t-il. « Le sel est indispensable à la survie à long terme dans un endroit donné ; il était donc essentiel pour pouvoir s'installer dans les Alpes. »

Les neurones du sel

Les peuples préhistoriques qui vivaient dans les Alpes et au-delà utilisaient le sel pour conserver leurs aliments et maintenir leurs animaux en vie pendant l'hiver.

S'ils n'en avaient pas assez, les conséquences étaient désastreuses.

« Les organes, toutes les cellules gonflent », explique le neurologue Geerling.

« C'est un problème grave, surtout au niveau du cerveau, car s'il gonfle trop, il commence à sortir par l'orifice situé à la base du crâne, appelé foramen magnum, ce qui est très dangereux. Il ne faut donc pas laisser la concentration en sodium baisser trop bas. »

Une partie des recherches menées par Geerling sur la manière dont nous régulons la concentration en sel concerne le contrôle de la teneur en eau de l'organisme, et c'est l'hormone antidiurétique qui s'en charge.

« Il indique aux reins la quantité d'eau qu'ils doivent retenir, et ce processus est très strictement régulé minute par minute, tout au long de la journée. »

Mais ce n'est pas la seule façon dont notre corps peut contrôler les niveaux de sel. En effet, dans le cadre de ses travaux, Geerling a découvert des mécanismes cérébraux qui stimulent le comportement de recherche de ce précieux minéral.

« Dans mon laboratoire, nous étudions un groupe particulier de neurones – les HSD2 – qui détectent les taux d'une hormone appelée aldostérone. Celle-ci est produite par les glandes surrénales lorsque la quantité de sel et d'eau dans l'organisme est insuffisante et que le cœur commence à avoir du mal à maintenir la pression artérielle », explique-t-il.

« Dans ces cas-là, le taux d'aldostérone augmente, ce qui incite les neurones à pousser l'animal à rechercher et à consommer davantage de sel », ajoute-t-il.

« Jusqu'à présent, nous les avons identifiés chez les souris, les rats, les porcs et les humains. Nous n'avons pas mené d'étude spécifique et approfondie sur d'autres espèces, mais il semble qu'ils soient présents chez les mammifères en général. »

Nous avons donc dans notre cerveau des neurones qui ne se contentent pas de surveiller notre taux de sel, mais qui nous poussent également à en rechercher.

« Oui, c'est fascinant. C'est un comportement très spécifique. Nous n'avons trouvé aucune autre fonction pour ces neurones. Nous poursuivons nos recherches, mais il semble que leur rôle spécifique soit d'inciter les animaux à consommer davantage de sel. »

Alors, pourquoi aimons-nous tant le sel ?

D'une part, parce qu'elle modifie le goût des aliments, même si nous ne savons pas exactement comment.

D'autre part, parce qu'elle est essentielle à nos cellules ; nous avons donc évolué pour en avoir besoin et pour la trouver savoureuse en quantités appropriées.

En fait, nous avons même dans le cerveau des neurones spécialisés qui nous poussent à la rechercher, un système incroyable, conçu avec une grande précision pour susciter notre envie de sel.

* Cet article est une adaptation de l'épisode « Why does salt taste so good? » de la série de la BBC CrowdScience, disponible sur toutes les plateformes de podcasts.

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