Les réactions neuronales des oiseaux aux séquences sonores
Les oiseaux sont particulièrement adeptes pour reconnaître les profils syntactiques. Des chercheurs ont tenté de découvrir des similitudes potentielles dans le traitement neuronal de la syntaxe entre les oiseaux et l'homme dans le cadre d'un projet financé par l'UE SYNTAX (Neurophysiology of birdsong syntax perception). En utilisant un réseau de 64 électrodes intracérébrales, les chercheurs ont enregistré une activité électrique des populations de neurones dans les noyaux de systèmes auditifs et sonores pendant la stimulation avec des séquences de chants artificiels. L'équipe a utilisé le diamant mandarin, un modèle animal largement étudié pour les mécanismes neuronaux associés au langage et au discours. En raison de la nature de l'expérience, elle a été effectuée sous anesthésie d'isoflurane. Cette anesthésie a provoqué un état de somnolence selon lequel les zones corticales primaires et secondaires sont encore réactives aux stimuli de séquences complexes, dont les chants naturels. Étonnamment, les chercheurs ont identifié des ondes progressives spontanées de l'activité individuelle (potentiel d'action) et collective (potentiel de champ) dans le cerveau antérieur, dans et en dehors des zones d'audition. Cette activité a également été observée dans le néocortex cérébral. Les chercheurs ont ensuite étudié les changements dans cette activité dans le cortex auditif suite aux stimulations en utilisant des séquences sonores artificielles basées sur des syllabes de chant naturel. L'un des résultats du projet était la constatation que le diamant mandarin démontre une adaptation aux stimuli s'appuyant sur la mémoire et un apprentissage des règles. Jusqu'à présent, l'apprentissage de règles de séquences qui est essentielle pour les capacités syntactiques humaines n'a été étudiée qu'en termes de comportement dans des animaux non humain avec des résultats très controversés. SYNTAX a identifié des schémas de réponse neuronale conformément aux processus neuronaux qui impliquent la prévision des prochains résultats basés sur l'apprentissage de règles à court terme. En d'autres termes, cette activité pourrait refléter la prédictibilité à court terme des occurrences syllabiques dans une séquence. Les résultats élargissent l'utilité du modèle animal de diamant mandarin pour inclure un rôle en tant que système modèle neuronal comparatif pour l'apprentissage de règles syntactiques. Ils pourraient aussi entraîner une meilleure compréhension des changements dans les réponses évoquées reflétant un changement dans la séquence de stimuli attendus (décalage de négativité). Le phénomène est impliqué dans un nombre de fonctions cognitifs et a été associé aux troubles comme la dyslexie et les troubles psychiatriques. L'établissement d'un modèle animal d'apprentissage de règles syntactiques aura sans aucun doute un vaste impact.
Mots‑clés
Séquences sonores, chant d'oiseau, syntaxe, apprentissage de règles, neurophysiologie
