Sciences

Lorsqu'ils collaborent, les macaques synchronisent leurs cerveaux

Temps de lecture : 2 min

Et le phénomène est dépendant de leurs rapports hiérarchiques.

Petit macaque | gsz via Flickr CC License by
Petit macaque | gsz via Flickr CC License by

Une équipe de cinq chercheurs menés par Miguel Nicolelis de l'université de Duke vient de publier une étude montrant que lorsque des macaques effectuent une tâche collaborative, leurs cerveaux se synchronisent: dans la même zone de leur cortex moteur, leurs neurones déchargent en même temps. Un état dit de «synchronisation corticale inter-cérébrale» (ICS).

Ce phénomène est lié aux neurones miroirs, que les neuroscientifiques pensent essentiels aux interactions humaines et notamment à la façon dont nous pouvons nous identifier les uns aux autres. À l'inverse, des défaillances des neurones miroirs sont probablement impliquées dans les syndromes autistiques et autres troubles jouant sur nos aptitudes et nos comportements sociaux.

Par ailleurs, Nicolelis et ses collègues observent que l'ICS est modulée par les liens hiérarchiques que les singes peuvent entretenir entre eux.

«Nous pensons que notre étude pourrait ouvrir un champ d'investigation totalement nouveau, commente le scientifique, en démontrant que même les fonctions les plus simples du cortex moteur, comme la production de mouvements corporels, sont fortement influencées par le type de relations sociales que les animaux ont tissées.»

Une activité aussi modulée par le rang social

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont enregistré l'activité du cortex moteur de deux singes pendant cette expérience: un premier animal (l'observateur) était installé sur une chaise fixe tandis qu'un autre (le passager) était assis sur un fauteuil roulant; en traversant la pièce, le passager était suivi des yeux par l'observateur. Une fois la trajectoire programmée effectuée, le passager était récompensé par du raisin et l'observateur par du jus de fruit.

Les scientifiques ont observé que les épisodes d'ICS permettent de prédire l'emplacement du fauteuil roulant et sa vitesse. L'activité cérébrale des macaques semble aussi dépendre de la distance qui les sépare et de celle qu'il reste à parcourir pour obtenir la récompense. Une activité qui est aussi modulée par le rang social des animaux dans leur colonie –les macaques rhésus étant parmi les primates les plus hiérarchiques.

Ainsi, lorsqu'un singe dominant était observé par un subalterne, l'ICS gagnait en intensité à mesure que le passager s'approchait de l'observateur. La synchronisation marquait son pic lorsque les animaux étaient suffisamment près pour se toucher –que ce soit pour se faire des papouilles ou se filer une mornifle.

Sauf que lorsque les positions étaient inversées –le dominant observateur et le dominé passager–, le phénomène ne se produisait pas et la synchronisation n'augmentait pas à mesure que les singes se rapprochaient l'un de l'autre. Ce qui laisse entendre que la hiérarchie sociale joue bien un rôle dans la synchronisation cérébrale des macaques.

Selon les chercheurs, de telles corrélations s'observent aussi très probablement chez les humains.

Une telle approche, explique Nicolelis, pourrait ainsi servir à «quantifier la collaboration d'athlètes, de musiciens ou de danseurs (...) et permettre d'améliorer la cohésion sociale» d'un groupe. Sur un plan médical, cette étude pourrait aussi contribuer à de meilleurs diagnostics des troubles du spectre autistique et à une meilleure évaluation de leurs traitements.

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