in

Pourquoi des chercheurs ont-ils mis un crocodile dans un appareil d’IRM et joué de la musique classique ?

Crédits : Felix Ströckens / Proceedings of the Royal Society B

Des chercheurs ont récemment utilisé un scanner IRM pour étudier le cerveau des crocodiles du Nil. L’expérience révèle de nouvelles perspectives sur l’évolution des cerveaux, et sur la façon dont les mammifères et les oiseaux ont acquis la capacité de comprendre des sons complexes.

Nos cerveaux sont le fruit de millions d’années d’évolution. Les scientifiques aimeraient donc en savoir davantage sur la manière dont les plus anciens ont évolué avec le temps. Une entreprise difficile, en raison de l’absence totale de cerveaux de cette époque avec lesquels travailler. C’est pourquoi les chercheurs se tournent vers les crocodiles, qui n’ont guère évolué depuis plus de 200 millions d’années. Le but de cette nouvelle étude était ici de déterminer comment le cerveau de ces reptiles pourrait répondre à des sons complexes, pour ensuite comparer ces modèles à ceux observés chez les mammifères et les oiseaux. Les scientifiques espéraient identifier les structures et les fonctions du cerveau qui leur permettent le traitement de visions et de sons complexes.

Pour observer comment la stimulation visuelle et auditive fonctionne dans le cerveau reptilien, une équipe dirigée par Felix Ströckens, du département de biopsychologie de l’Université Ruhr de Bochum (Allemagne), a entrepris de scanner à l’IRM les cerveaux du crocodile du Nil (Crocodylus niloticus). Une première pour un animal à sang froid. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue scientifique Proceedings of the Royal Society B. Inutile de dire que l’expérience n’était pas simple et sans périls, obligeant les scientifiques à s’adapter en conséquence.

« La difficulté – en plus du fait que l’expérience soit dangereuse – est que les crocodiles sont des reptiles à sang froid », explique le chercheur. Par exemple, l’obtention du signal cérébral BOLD du crocodile – le niveau d’oxygénation du sang, qui tombe dans les zones du cerveau qui sont actives – dépend de la température du corps de l’animal. Et contrairement aux mammifères, les crocodiles ont, en plus d’avoir le sang froid, une température corporelle qui change en fonction de la température de l’environnement.

« Nous devions donc trouver une température qui nous permettait de capter un bon signal et qui était confortable pour l’animal », poursuit le chercheur. « Nous avons également dû maintenir cette température stable dans le scanner, ce qui est relativement difficile, car les bobines utilisées pour le balayage émettent également de la chaleur ».

Pour l’expérience, les chercheurs ont exposé cinq jeunes crocodiles à divers stimuli visuels et auditifs. Les repères visuels consistaient en des lumières rouges et vertes qui clignotaient à chaque changement de force et d’intervalle. Les signaux auditifs simples impliquaient des bruits d’accords aléatoires entre 1 000 Hz et 3 000 Hz. Pour les sons complexes, les chercheurs ont joué une partie du Concerto Brandebourgeois n° 4 de Johann Sebastian Bach (utilisé auparavant dans d’autres études animales, fournissant ainsi une bonne base de référence).

Les résultats ont montré que différentes zones du cerveau des crocodiles s’activaient en présence de sons complexes par rapport aux bruits de base. Les motifs observés ressemblaient par ailleurs à ceux observés chez les mammifères et les oiseaux exposés à la musique. Ces observations suggèrent que les aspects structurels et fonctionnels du traitement sensoriel sont présents dans le cerveau reptilien. En supposant que les crocodiles modernes partagent des structures cérébrales similaires à leurs ancêtres, ces capacités ont été préservées et transmises dans l’arbre généalogique évolutif.

« C’est un résultat fascinant », conclut le chercheur, « puisque les crocodiles constituent un groupe d’espèces relativement ancien. Il se pourrait donc que ces principes de traitement aient évolué beaucoup plus tôt que nous ne le pensions ». Qui plus est, l’étude montre également que les IRM peuvent être finalement très utiles pour l’étude des animaux à sang froid. « C’est une percée technique », dit-il. « Nous avons prouvé que l’IRMf peut être utilisée chez les reptiles qui diffèrent massivement dans leur physiologie des mammifères ou des oiseaux (par exemple la température du corps et les modèles de respiration). Cela permettra d’étudier de nombreuses espèces qui n’ont pas encore été analysées avec cette méthode non invasive ».

Source

Pourquoi des chercheurs ont-ils mis un crocodile dans un appareil d’IRM et joué de la musique classique ?
Notez cette actu

Written by Brice Louvet

Passionné par les sciences, et relations humaines, je partage avec vous les nouvelles découvertes, des situations les plus insolites aux dossiers les plus intéressants



Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.

Cette prothèse connectée permet des érections à la demande !

Les vétérinaires préviennent : la mignonnerie des bouledogues français leur coûte cher