Une recherche met en évidence la présence de centres neuronaux inattendus dans le cerveau qui assurent la communication chez le ouistiti
Les ouistitis s’appuient largement sur la communication acoustique pour établir et maintenir des liens sociaux. «Une grande partie de ce que nous en savons provient d’études menées dans le cadre de tâches artificielles, telles que l’interaction entre des ouistitis et des homologues virtuels générés par des ordinateurs. Ces configurations ne reflètent peut-être pas entièrement le fonctionnement du cerveau dans des conditions naturelles», souligne Arthur Lefevre, coordinateur de MarmOT, un projet financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie. La recherche s’est concentrée sur le cerveau d’animaux au comportement spontané. En observant l’activité neuronale de ces primates dans leur environnement naturel, le chercheur a pu se faire une idée plus précise du fonctionnement de leur cerveau dans les situations quotidiennes. «Plus précisément, nous avons étudié l’effet “cocktail party”. Ce phénomène fait référence à la capacité d’un individu à maintenir des conversations dans des environnements bondés et bruyants, une tâche qui met en évidence la nature sophistiquée de la communication», ajoute Arthur Lefevre.
Des primates populaires quoique très intrigants
Pour son étude, le chercheur s’est concentré sur les ouistitis communs(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des primates très sociables présentant plusieurs caractéristiques qui en font des candidats idéaux pour étudier à la fois la biologie et la dynamique sociale de la communication. «Ces primates possèdent un riche répertoire de cris qui leur permet de s’identifier entre eux sans se voir. Ils présentent également des caractéristiques rares, telles que le tour de parole(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et l’apprentissage vocal, qui ne sont pas courantes, même chez les autres primates», explique Arthur Lefevre. Par ailleurs, les ouistitis vivent en couple et participent à la prise en charge coopérative de leurs nouveau-nés, ce qui souligne leur comportement prosocial.
De nouvelles techniques d’enregistrement sans fil du cerveau
Le chercheur a commencé ses recherches en cartographiant les fibres d’ocytocine dans le cerveau du ouistiti et les a découvertes dans le cortex cingulaire antérieur (CCA). Comme l’ocytocine module le comportement social et que le CCA affecte la communication, il a émis l’hypothèse que l’ocytocine pourrait moduler la communication vocale. Pour tester cette hypothèse, il a entrepris de développer des virus adéno-associés qui ciblent les neurones à ocytocine et les activent à la demande. Ce processus a pris plus de temps que prévu et n’a été achevé qu’au cours de la phase finale du projet, de sorte qu’il n’a pas pu être appliqué dans les expériences. Des expériences sont en cours dans le laboratoire(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) du chercheur. D’un point de vue plus technique, le chercheur a concentré ses efforts sur l’amélioration de l’électrophysiologie sans fil(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «J’ai développé de nouvelles méthodes permettant d’enregistrer plus de neurones simultanément. Il s’agit d’une étape cruciale pour le projet, car elle m’a permis de ne pas me contenter d’étudier quelques neurones par session, mais d’en enregistrer des centaines», souligne Arthur Lefevre. Le chercheur a également réussi à implanter plusieurs réseaux de microélectrodes ou de sondes neuropixel chez le même animal, ce qui n’avait jamais été effectué sans fil auparavant.
De nouvelles données concernant la façon dont les ouistitis comprennent, partagent et filtrent les sons
«Nous avons réalisé plusieurs nouvelles découvertes sur la zone 24(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) du cerveau. Bien que l’on savait déjà qu’elle était impliquée dans la production des vocalisations, nous avons découvert qu’elle affectait également la perception des vocalisations. En analysant l’activité neuronale, nous avons pu décoder le type d’appels que les ouistitis émettaient ou entendaient», explique Arthur Lefevre. Le chercheur a également découvert que cette zone particulière du cerveau indique si un ouistiti s’engage dans une interaction. «Par exemple, l’activité cérébrale nous a permis de déterminer si les vocalisations du ouistiti étaient isolées ou si elles faisaient partie d’un échange actif, puisque les ouistitis communiquent à tour de rôle.» «En fin de compte, nous avons constaté que le CCA traite les appels en ignorant les autres sons qui se superposent, ce qui démontre qu’il traite les informations auditives d’une manière proche de l’effet cocktail party. Cela met en évidence le rôle central du CCA dans la communication, alors qu’il n’était jusqu’à présent pas considéré comme faisant partie du réseau linguistique», conclut Arthur Lefevre.
