Résumé
Pour explorer la possibilité que des composés identifiés comme phéromones chez des animaux expérimentaux médient la synchronie menstruelle humaine, nous avons examiné la relation entre la synchronie menstruelle et la capacité de sentir des phéromones putatives, 5α-androst-16-en-3α-ol (3α-androstenol) et 5α-androst-16-en-3-one (5α-androstenone)., Lorsque nous avons examiné la synchronisation menstruelle chez 64 femmes vivant ensemble dans un dortoir universitaire, nous avons constaté que 24 (38%) d’entre elles sont devenues synchronisées avec des colocataires en 3 mois. Ensuite, des séries de dilution de 3α-androsténol et de 5α-androsténone et de l’odorant témoin (pyridine) ont été présentées aux 64 femmes et la sensibilité aux odeurs a été comparée entre les femmes synchronisées et non synchronisées. Aucune différence n’a été trouvée entre les deux groupes de femmes dans le seuil de détection de la pyridine, indiquant que la capacité olfactive générale ne différait pas entre eux., Le seuil de détection pour 3α-androstenol des femmes synchronisées était significativement inférieur à celui des femmes non synchronisées, mais aucune différence dans le seuil pour 5α-androstenone n’a été trouvée entre les femmes synchronisées et non synchronisées. Ces résultats indiquent que les femmes qui ont montré une synchronisation menstruelle avaient une sensibilité plus élevée au 3α-androstenol mais pas nécessairement au 5α-androstenone.
Introduction
McClintock (McClintock, 1971) a montré que les cycles menstruels des étudiants deviennent synchronisés lorsqu’ils vivent ensemble comme compagnons de chambre., Depuis lors, de nombreuses études ont confirmé la synchronisation menstruelle entre les femmes, c’est-à-dire les amis proches, les mères et les filles et les collègues de travail . Dans chacune de ces études, les femmes qui ont passé le plus de temps ensemble étaient les plus susceptibles de présenter une synchronisation menstruelle. Il a été démontré que les odeurs émanant de la région axillaire peuvent être à l’origine de ces effets (Preti et al., 1987; Russel et coll., 1980; Stern et McClintock, 1998), mais les principes actifs de la sueur axillaire n’ont pas encore été identifiés.,
Au moins deux stéroïdes odorants sont connus pour être sécrétés des axilles, 5α-androst-16-en-3-one (5α-androstenone) et 5α-androst-16-en-3α-ol (3α-androstenol) . 5α-Androstenone a une odeur semblable à l’urine ou une odeur de bois de santal (Amoore et al., 1977). 3α-Androstenol a une odeur de musc ou une odeur florale (Labows et Wysocki, 1982). Chez les porcs, il a été démontré que ces deux stéroïdes agissent comme des phéromones., Ils sont sécrétés dans la salive du sanglier et agissent comme une phéromone libératrice efficace pour provoquer la réponse d’immobilisation caractéristique de la truie estreuse à l’avance de son partenaire (Perry et al., 1980). Une contribution possible de ces stéroïdes odorants aux relations interpersonnelles humaines a également été suggérée par plusieurs laboratoires (Kirk-Smith et al., 1978; Gustavson et coll., 1987; Cowly et Brooksbank, 1991).,
La plupart des mammifères ont deux systèmes olfactifs, le système principal, qui reçoit des entrées sensorielles de la muqueuse olfactive et se connecte au reste du système nerveux central via les bulbes olfactifs principaux, et le système accessoire, qui reçoit des entrées de l’organe voméronasal et se connecte à d’autres centres du cerveau via les bulbes olfactifs accessoires (Scalia et Winans, 1976). Dans les deux systèmes, il existe des voies allant des bulbes olfactifs à l’hypothalamus, le centre contrôlant la sécrétion de l’hormone lutéinisante. Le système accessoire médie l’effet phéromonal chez les rongeurs ., Cependant, il semble que le système olfactif principal joue un rôle majeur dans l’effet phéromonal chez les brebis (Martin et al., 1986) et les porcs (Dorries et coll., 1997). Si les phéromones qui médient la synchronisation menstruelle utilisent le système olfactif principal, une relation causale entre la capacité de sentir une phéromone et un rôle possible de la phéromone dans la médiation de la synchronisation peut être suggérée en comparant la capacité de sentir la phéromone entre les femmes synchronisées et non synchronisées., Dans la présente étude, nous avons examiné la relation entre la synchronisation menstruelle et la capacité de sentir les phéromones putatives 3α-androstenol et 5α-androstenone.
Matériaux et méthodes
Sujets et procédure
Nous avons examiné les dates d’apparition des menstruations chez 67 femmes japonaises vivant ensemble dans un dortoir d’université. Nous avons sélectionné les femmes qui avaient eu des règles régulières (26-32 jours) pour les trois cycles précédents, n’avaient pas été enceintes ou n’avaient pas pris de contraceptifs oraux/hormonaux, n’avaient pris aucun médicament régulièrement et n’avaient pas de troubles mentaux ou gynécologiques., Ils vivaient dans 18 chambres triples ou quadripartites. L’âge des sujets variait de 18 à 23 ans (moyenne ± écart-type 19,1 ± 1,0). Ces sujets ont commencé à vivre ensemble en tant que colocataires en avril.
De janvier à juillet, chaque sujet a enregistré la date d’apparition des règles. Les expériences ont pris fin 3 mois après avoir vécu ensemble parce que la plupart des sujets ont quitté le dortoir pour des vacances à domicile en août., Les menstruations d’une personne ont été comparées à celles des autres compagnons de chambre dans chaque chambre et pour chaque personne, nous avons choisi le compagnon de chambre dont la date d’apparition en juillet était la plus proche de celle de la personne, en tant que partenaire d’une paire.
Les sujets ont été classés en deux groupes, synchronisés et non synchronisés, selon les critères utilisés par Weller et Weller (Weller et Weller, 1993, 1997). Nous avons calculé la durée moyenne du cycle menstruel de janvier à mars. La longueur moyenne du cycle divisée par quatre a été utilisée comme point de coupure., L’intervalle des différences d’apparition chez les femmes ayant un cycle de 28 jours se situait entre 0 et 14 jours; 7 jours (point limite) étaient considérés comme le point médian sans effet. Les différences d’apparition de <7 (0-6) jours indiquent une synchronisation et >7 (8-14) jours indiquent une non-synchronisation. En tant que femmes synchronisées, nous avons défini celles dont la différence d’apparition menstruelle par rapport au partenaire était plus longue que le point de coupure en janvier à mars et plus courte que le point de coupure en juin et juillet., Nous avons exclu de cette étude trois personnes dont la durée du cycle menstruel n’a pas changé au cours de cette étude, même si la différence dans le début des règles était plus courte que le point de coupure, car nous n’avons pas pu déterminer si ces femmes sont devenues synchronisées avec le partenaire ou non après avril. Les femmes qui ne répondaient pas aux critères ci-dessus ont été classées dans le groupe non synchronisé.
Du 1er au 7 août, on a demandé aux sujets d’indiquer leur âge à la ménarche et leur longueur habituelle de flux menstruel., On a également demandé aux sujets d’évaluer, sur une échelle de deux points, l’implication qu’ils ressentaient avec leurs partenaires dans la paire (2, relation étroite; 1, relation pauvre/pas proche). Les réponses à ces questions ont été comparées entre les femmes synchronisées et non synchronisées.
Stimuli et tests sensoriels
Du 1er au 7 août, nous avons déterminé le seuil de détection des odeurs., Les tests sensoriels n’ont pas été normalisés ou contrôlés pour la phase du cycle menstruel car il n’y avait aucun changement dans la sensibilité à la pyridine, à la 5α-androsténone et au 3α-androsténol pendant les phases du cycle menstruel (données non publiées). Les stimuli et les tests sensoriels ont été effectués dans une pièce calme pour aider à la concentration sur le test. Les sujets ont été invités à ne pas utiliser de parfum pendant les expériences. Les yeux du sujet étaient fermés pour exclure la possibilité d’une stimulation du trijumeau cornéen (Doty et al., 1978).
Tout d’abord, les sujets ont été dépistés pour la capacité olfactive générale., Des tubes en polypropylène (2,0 ml) avec des bouchons pop-top ont été utilisés pour présenter des stimuli. Une seule concentration (0,1% dans de l’huile minérale blanche légère inodore) d’alcool phényléthylique (PEA) dans le tube a été donnée après le tube vierge (véhicule seulement). Les sujets qui ne pouvaient pas sentir cette odeur ont été exclus de la présente étude comme montrant une anosmie totale. Cet odorant a été choisi parce qu’il ne peut apparemment pas être détecté par des personnes totalement anosmiques mais qui possèdent un sens du trijumeau intact (Doty et al., 1978).
Ensuite, nous avons présenté huit concentrations différentes de pyridine allant de 2.,91 µM (étape 1) à 0.372 mM (étape 8), chacun dans 1,5 ml d’huile minérale. Nous avons utilisé la pyridine parce que cette odeur a été utilisée avec succès dans des expériences similaires pour mesurer les seuils de détection olfactive des patients (Sherman et al., 1979). Des séries complètes de concentration pour la pyridine ont été obtenues par dilution en série binaire à partir du stimulus le plus concentré. On pensait que ces concentrations étaient inférieures au seuil de stimulation du trijumeau (Doty et al., 1978). Chaque tube de concentration a été couplé avec le tube vierge et l’ordre de présentation (odeur ou blanc) a été randomisé., Les seuils de détection ont été déterminés avec quatre séries de concentrations ascendantes. On a demandé aux sujets d’indiquer quel tube était le tube odoré. Une série a été terminée lorsqu’une personne a correctement identifié le tube odoré dans quatre essais sur les odeurs par rapport aux blancs, la valeur la plus basse des quatre étant désignée comme le seuil.
la 5α-androsténone et le 3α-androsténol ont été testés d’une manière similaire à la pyridine, à l’exception des concentrations de médicaments. Nous avons utilisé 10 concentrations de 5α-androsténone (Sigma) et de 3α-androsténol (Sigma), allant de 5 µM (étape 1) à 5 mM (étape 10) dans 1,5 ml d’huile minérale., Des séries complètes de concentration pour 5α-androstenone et 3α-androstenol ont été obtenues par dilution en série 2,16 fois à partir du stimulus le plus concentré. Dans toutes les séries, une valeur seuil de 11 a été attribuée aux personnes n’ayant pas détecté chaque odorant à l’étape 10.
Le protocole respecte les principes de la Déclaration d’Helsinki et a été approuvé par le Comité d’éthique de l’Université de la Ville de Yokohama.
Analyse statistique
Les seuils ont été soumis à des analyses non paramétriques parce que les données n’étaient normalement pas distribuées., Les valeurs absolues des différences de seuil ont été déterminées pour chaque groupe (synchronisé ou non synchronisé) et analysées avec le test de Mann–Whitney des rangs. La signification statistique a été définie à P < 0,05.
Résultats
Selon nos critères de synchronisation menstruelle, nous avons exclu de cette étude trois femmes dont les cycles menstruels n’ont pas changé au cours de cette expérience. Chez le reste des individus, la date d’apparition des règles a été comparée à celle des colocataires. Vingt-quatre (38%) femmes sur 64 synchronisées avec des compagnons de chambre., Le temps écoulé depuis la ménarche était de 7,1 ± 1,8 ans chez les femmes synchronisées et de 7,4 ± 1,2 ans chez les femmes non synchronisées. La durée du flux menstruel était de 5,4 ± 1,6 jours chez les femmes synchronisées et de 5,7 ± 1,1 jours chez les femmes non synchronisées. Le score pour la qualité de la relation avec le partenaire du couple était de 1,5 ± 0,5 chez les femmes synchronisées et de 1,6 ± 0,5 chez les femmes non synchronisées. Il n’y avait aucune différence dans ces éléments entre les femmes synchronisées et non synchronisées.
Il y avait une femme non synchronisée qui ne pouvait pas sentir le POIS., Elle a été jugée totalement anosmique et exclue des études ultérieures. Il n’y avait pas de différence entre les femmes synchronisées et non synchronisées dans le seuil de détection de la pyridine (données non présentées). Cela indique que la capacité olfactive générale ne différait pas entre les deux groupes. Le seuil de détection du 3α-androsténol était significativement plus faible chez les femmes synchronisées que chez les femmes non synchronisées (Figure 1, P < 0,01). Aucune différence significative entre les deux groupes n’a été observée dans le seuil de 5α-androsténone (Figure 1).,
Certains sujets n’ont pas détecté à la fois le 3α-androsténol et le 5α-androsténone, même lorsqu’ils présentaient les concentrations les plus fortes (tableau 1). Toutes les femmes qui ont été synchronisées pourraient détecter 3α-androstenol mais pas nécessairement 5α-androstenone.
Discussion
Dans la présente étude, nous avons démontré que le cycle menstruel de 24 femmes (38%) sur 64 était synchronisé avec celui des colocataires en 3 mois., Il n’y avait aucune différence entre les femmes synchronisées et non synchronisées dans le temps écoulé depuis la ménarche, la durée du flux menstruel et la qualité de la relation avec le partenaire de la paire. Cependant, les femmes synchronisées avaient une acuité olfactive plus élevée à 3α-androstenol, par rapport aux femmes non synchronisées, bien qu’aucune différence n’ait été observée entre les deux groupes dans la sensibilité à la pyridine et à la 5α-androstenone. Ces résultats suggèrent que la capacité de percevoir l’odeur émise par le 3α-androstenol peut être liée à la synchronisation menstruelle.,
La perception sensorielle du 3α-androsténol et du 5α-androsténone a montré une grande variation individuelle. Le seuil de détection a été distribué en continu chez les personnes qui pouvaient sentir ces stéroïdes. Les autres personnes n’ont pas réussi à détecter l’odeur même lorsqu’elles étaient présentées avec la concentration la plus forte. Le taux d’anosmie pour 5α-androstenone dans la présente étude était inférieur à celui d’autres rapports (Amoore et al., 1977; Labows et Wysocki, 1982). Cette différence peut être due à une différence raciale (Gilbert et Wysocki, 1987)., En outre, il est à noter que toutes les femmes qui synchronisées pourraient détecter 3α-androstenol mais pas nécessairement 5α-androstenone. Ceci soutient la spéculation ci-dessus que la capacité de sentir 3α-androstenol est liée à la synchronie menstruelle. Cependant, certaines femmes non synchronisées ont montré une sensibilité élevée au 3α-androstenol et le taux d’anosmie au 3α-androstenol n’était pas si élevé., Il est possible que ces femmes non synchronisées sensibles au 3α-androsténol deviendraient synchronisées si elles vivaient avec des compagnons de chambre pendant plus de 3 mois parce que les cycles menstruels des compagnons de chambre d’université deviennent de plus en plus synchronisés sur une période de 4 mois (McClintock, 1971).
le 3α-Androsténol semble être synthétisé par modification microbiologique de substances inodores présentes à l’origine dans les sécrétions apocrines (Leyden et al., 1981)., Les niveaux axillaires de 3α-androsténol chez les femmes montrent une variation menstruelle; la concentration la plus élevée de ce composé est produite dans la phase mi-folliculaire, avant l’ovulation (Preti et al., 1987). Récemment, il a été montré que les composés axillaires des femmes dans cette phase du cycle menstruel raccourcissent le temps d’ovulation et la durée du cycle menstruel, alors que dans la phase ovulatoire, ils les allongent (Stern et McClintock, 1998). Par conséquent, 3α-androstenol est une phéromone possible incluse dans les composés axillaires sécrétés dans la phase folliculaire.,
Nous supposons que les phéromones qui médient la synchronisation menstruelle dans la présente étude ont été détectées par le système olfactif principal, comme le montrent certains animaux (Martin et al., 1986; Dorries et coll., 1997). Il est cependant possible que l’effet phéromonal soit médié par le système olfactif accessoire, car les composés axillaires qui modifient la longueur du cycle menstruel semblent être en dessous du seuil olfactif (Stern et McClintock, 1998)., Nous devrions examiner l’effet du 3α-androstenol sur la longueur du cycle menstruel avant de suggérer que le 3α-androstenol est impliqué dans la synchronisation menstruelle.
Il semble que la synchronisation entre deux femmes pourrait être réalisée par l’une ou l’autre d’entre elles déplaçant leurs cycles pour se synchroniser avec l’autre. Il est possible que la capacité de sentir les phéromones ne soit corrélée qu’avec la probabilité d’une femme de déplacer son propre cycle en réponse aux phéromones d’une autre femme et non avec la probabilité d’une femme de provoquer un changement de cycle chez une autre femme., Même si un seul partenaire d’une paire changeait son cycle menstruel, les deux couples seraient jugés synchronisés selon les critères de la présente étude. Dans la présente étude, cependant, ce n’était pas le cas: soit les deux partenaires d’un couple, ou aucun d’entre eux ont changé leur cycle.
(Z)-7-Dodécène-1-yl acétate est utilisé comme phéromone par les femelles de>126 espèces d’insectes et l’éléphant (Rasmussen et al., 1996). Quant au 3α-androsténol, effets sur l’humeur des femmes (Benton, 1982) et l’excitation sexuelle (Gustavson et al.,, 1978; Cowly et Brooksbank, 1991) ont été signalés, de sorte que le 3α-androsténol peut également ne pas être spécifique à l’espèce. En plus de ces effets, un nouveau rôle pour 3α-androstenol dans la synchronisation menstruelle est indiqué par la présente étude.
seuils de détection de 3α-Androsténol (a) et de 5α-androsténone (b) pour chacune des femmes synchronisées et non synchronisées. Les concentrations des deux médicaments variaient de 5 µM (étape 1) à 5 mM (étape 10). Des séries complètes de concentration pour les médicaments ont été obtenues par dilution en série 2,16 fois à partir du stimulus le plus concentré., Les lignes pointillées indiquent les moyennes des seuils de détection des médicaments.
3a-Androstenol (a) et de la 5α-androsténone (b) les seuils de détection pour chacune des synchronisées et non synchronisée femmes. Les concentrations des deux médicaments variaient de 5 µM (étape 1) à 5 mM (étape 10). Des séries complètes de concentration pour les médicaments ont été obtenues par dilution en série 2,16 fois à partir du stimulus le plus concentré. Les lignes pointillées indiquent les moyennes des seuils de détection des médicaments.,
Cette recherche a été soutenue, en partie, par une subvention de la Promotion de la Recherche à l’Université de la Ville de Yokohama à M. M. et une subvention pour la recherche scientifique du Ministère de l’Éducation, des Sciences et de la Culture du Japon à K. S. et F. K.