Quels circuits cérébraux pilotent l’apprentissage social chez les oiseaux ?

Pour apprendre à communiquer, un bon professeur est essentiel non seulement pour les humains, mais aussi pour les autres animaux. Par exemple, les jeunes diamants mandarins apprennent des chansons directement d’un « tuteur » – généralement leur père – grâce à des interactions sociales qui les maintiennent concentrés et motivés. La présence physique du tuteur semble essentielle – les jeunes oiseaux qui n’entendent les chants que via un haut-parleur n’arrivent pas à apprendre aussi bien. Une équipe de recherche dirigée par l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) a réussi à identifier pour la première fois les circuits cérébraux qui contrôlent cet apprentissage.

« Cette étude est la première démonstration des circuits neuronaux qui indiquent à ces animaux à quelles informations entrantes ils doivent prêter attention », a déclaré Yoko Yazaki-Sugiyama, auteur principal de l’étude et professeur agrégé de neurosciences à l’OIST. Comme dans la nature, les diamants mandarins sont entourés de nombreux sons, y compris les chants d’autres oiseaux, ce circuit neuronal spécifique est activé pour signaler que le chant provenant du tuteur est important et doit être mémorisé.

Il y a vingt ans, des scientifiques ont découvert que les bébés humains avaient également besoin d’un tuteur personnel pour leur apprendre à reconnaître les phonèmes du langage en attirant l’attention de l’apprenant. « C’est assez logique : si nous sommes attentifs, nous apprenons mieux », a déclaré Jelena Katic, auteure principale de l’étude et chercheuse postdoctorale en neurosciences à l’OIST. « Nous voulions comprendre : est-ce la même chose pour les oiseaux juvéniles ?

Le Dr Katic et ses collègues ont découvert qu’au cours du processus d’apprentissage, les neurones d’une zone cérébrale appelée locus coeruleus (LC) se projettent vers une région auditive d’ordre supérieur dans le cerveau appelée nidopallium caudomédial (NCM), où se trouvent les souvenirs des jeunes oiseaux. d’une chanson de tuteur se forment. Ces deux régions cérébrales réagissaient plus fortement lorsque le tuteur chantait que lorsque les jeunes entendaient un enregistrement de la chanson, et l’activation des neurones NCM était synchronisée sur des syllabes spécifiques de la chanson du tuteur, ce qui suggère qu’ils enregistrent le signal auditif entrant. information.

Cependant, comme les neurones LC étaient constamment actifs pendant que le tuteur chantait, ils répondaient probablement à la communication vocale elle-même plutôt qu’aux notes spécifiques émises. De plus, si les scientifiques désactivaient les neurones projetés du LC vers le NCM pendant que le tuteur chantait, les juvéniles étaient incapables de copier avec précision la chanson.

« Imaginez que les neurones NCM reçoivent de multiples signaux provenant de différentes régions du cerveau, y compris certains provenant de zones auditives qui transmettent les notes et les schémas prosodiques de la chanson », a expliqué le Dr Katic. « Mais LC transmet un autre type d’information : le contexte social indiquant que la chanson est importante. »

Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour clarifier les signaux que les mineurs utilisent pour capturer ce contexte social, les produits chimiques présents dans le cerveau qui structurent le fonctionnement des circuits LC-NCM et les types de signaux émis par les mineurs qui pourraient encourager le tuteur à leur enseigner.

L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur