Les corbeaux prennent des décisions visuelles en 235 millisecondes, selon une étude

Les corbeaux ont effectué des choix visuels rapides tout en conservant une grande précision

Deux corbeaux freux participant à une expérience de l’université de Tübingen ont identifié la direction de motifs de points en mouvement et signalé leur choix en 235 millisecondes en moyenne, ont indiqué les chercheurs. Publiés dans Science, ces travaux ont étudié à la fois le comportement des oiseaux et l’activité neuronale associée à leurs décisions.

Ce résultat est notable, car la tâche ne relevait pas d’un simple réflexe. Les oiseaux devaient évaluer une image dans laquelle les points se déplaçaient principalement vers la gauche ou vers la droite, déterminer quelle direction était la mieux étayée par les éléments disponibles, puis picorer la cible correspondante sur un écran tactile pour recevoir une récompense.

Même lorsque le motif de mouvement était difficile à distinguer, les corbeaux faisaient des choix meilleurs que le hasard, selon les chercheurs. Lorsque le signal visuel était clair, leur précision approchait 100 %.

Les signaux neuronaux se différenciaient en 70 millisecondes

Philipp Schmidbauer et Andreas Nieder ont enregistré l’activité de neurones dans le nidopallium caudolaterale, une aire associative du cerveau aviaire que les chercheurs comparent fonctionnellement au cortex préfrontal humain. Les mesures ont montré que les signaux neuronaux associés aux deux directions possibles du mouvement commençaient à diverger dès 70 millisecondes après l’apparition du stimulus visuel.

Cette séparation survenait bien avant la réponse comportementale des animaux. À mesure que la décision se formait, l’activité neuronale augmentait jusqu’à atteindre un seuil, après quoi le corbeau picorait l’une des deux cibles. Les réponses neuronales reflétaient à la fois la direction choisie et la force des informations visuelles disponibles pour l’oiseau.

En pratique, l’expérience offre aux chercheurs une vue de la séquence allant de la perception d’un stimulus à l’accumulation d’indices, puis à l’engagement dans une action. Elle indique également que cette séquence peut se dérouler extrêmement rapidement dans un cerveau organisé très différemment de celui des mammifères.

Des cerveaux différents peuvent soutenir des dynamiques décisionnelles comparables

Les corbeaux n’ont pas de néocortex comme les mammifères. Pourtant, l’étude a mis en évidence des dynamiques neuronales liées à la décision qui concordent avec des processus décrits auparavant chez les primates. Cette comparaison ne signifie pas que les cerveaux des oiseaux et des mammifères sont anatomiquement identiques. Elle suggère plutôt que des structures cérébrales différentes peuvent assurer des calculs similaires lorsqu’un animal doit transformer des informations sensorielles incertaines en choix.

Le résultat de l’équipe de Tübingen renforce l’idée que les oiseaux peuvent constituer des sujets précieux pour l’étude de la cognition. Ici, les corbeaux ne se sont pas contentés de répondre rapidement à un signal évident. Leurs performances sont restées supérieures au hasard lorsque les indices étaient ambigus, et leur activité cérébrale évoluait en fonction de la qualité et de la direction de ces indices.

L’étude relie donc un résultat comportemental observable — un temps de réponse moyen de 235 millisecondes — à un processus neuronal mesurable qui commence beaucoup plus tôt. Pour les chercheurs qui étudient la prise de décision, cette combinaison est précieuse : elle relie vitesse et précision à l’activité d’une région cérébrale associative précise.

Pourquoi cette découverte est importante

Des décisions rapides et précises sont essentielles dès qu’un animal doit interpréter un environnement changeant. Les nouvelles expériences n’établissent pas que les corbeaux pensent de la même manière que les humains ou les singes. Elles montrent toutefois que les corbeaux peuvent réaliser à une vitesse remarquable une tâche exigeante de discrimination visuelle, avec des signatures neuronales qui suivent l’évolution de la décision.

Le travail est donc pertinent au-delà d’une simple comparaison des temps de réaction. En observant comment se développe dans le cerveau aviaire une activité neuronale sensible aux indices, les chercheurs peuvent tester des hypothèses plus générales sur la manière dont les systèmes nerveux produisent des décisions. La leçon centrale de l’étude est qu’une architecture cérébrale distincte peut néanmoins produire des choix rapides, gradués et très précis.

Pour les deux corbeaux freux de l’expérience, le test consistait en un écran tactile affichant des points en mouvement. Pour les neurosciences, il fournit un modèle compact permettant d’examiner le chemin qui mène de l’entrée visuelle à une action engagée.

Cet article s’appuie sur un reportage de Phys.org. Lire l’article original.