La densité des cellules nerveuses dans le cortex cérébral humain est six fois plus petite que dans la région cérébrale respective des pigeons. Par conséquent, la distance moyenne entre deux neurones chez les pigeons n'est que d'environ la moitié de la taille par rapport à celle des humains. Si les groupes de cellules nerveuses doivent échanger des informations en succession rapide, les pigeons sont plus rapides, car les signaux transmis parcourent une distance beaucoup plus courte. Crédit :Onur Güntürkün
Les pigeons sont capables de basculer entre deux tâches aussi rapidement que les humains – et encore plus rapidement dans certaines situations. Ce sont les conclusions de biopsychologues qui avaient effectué les mêmes expériences comportementales pour tester les oiseaux et les humains. Les auteurs émettent l'hypothèse que la cause du léger avantage multitâche chez les oiseaux est leur densité neuronale plus élevée.
Dr Sara Letzner et Prof Dr Dr h. c. Onur Güntürkün de la Ruhr-Universität Bochum a publié les résultats dans la revue Biologie actuelle en collaboration avec le professeur Dr Christian Beste de l'hôpital universitaire Carl Gustav Carus de la Technische Universität Dresden.
"Pendant longtemps, les scientifiques croyaient que le cortex cérébral des mammifères était la cause anatomique de la capacité cognitive; il est composé de six couches corticales, " dit Sara Letzner. Chez les oiseaux, cependant, une telle structure n'existe pas. "Cela signifie que la structure du cortex des mammifères ne peut pas être décisive pour des fonctions cognitives complexes telles que le multitâche, " poursuit Letzner.
Six fois plus dense
Le pallium des oiseaux n'a pas de couches comparables à celles du cortex humain; mais ses neurones sont plus denses que dans le cortex cérébral de l'homme :pigeons, par exemple, ont six fois plus de cellules nerveuses que les humains par millimètre cube de cerveau. Par conséquent, la distance moyenne entre deux neurones chez les pigeons est de cinquante pour cent plus courte que chez les humains. Comme la vitesse à laquelle les signaux des cellules nerveuses sont transmis est la même chez les oiseaux et les mammifères, les chercheurs avaient supposé que l'information était traitée plus rapidement dans le cerveau des oiseaux que dans celui des mammifères.
Sara Letzner a fait concurrencer des humains à des pigeons dans une expérience comportementale. Crédit : RUB, Marquard
Ils ont testé cette hypothèse à l'aide d'un exercice multitâche effectué par 15 humains et 12 pigeons. Dans l'expérience, les participants humains et aviaires devaient arrêter une tâche en cours et passer à une tâche alternative le plus rapidement possible. Le basculement vers la tâche alternative a été effectué soit en même temps que la première tâche a été arrêtée, ou il a été retardé de 300 millisecondes.
Ce qui rend les pigeons plus rapides
Dans le premier cas, un véritable multitâche a lieu, ce qui signifie que deux processus s'exécutent simultanément dans le cerveau, ceux-ci étant l'arrêt de la première tâche et le passage à la tâche alternative. Les pigeons et les humains ralentissent tous les deux de la même quantité sous un double stress.
Dans le second cas - le passage à la tâche alternative après un court délai - les processus dans le cerveau subissent un changement :les deux processus, à savoir l'arrêt de la première tâche et le passage à la deuxième tâche, alterner comme dans une partie de ping-pong. Dans ce but, les groupes de cellules nerveuses qui contrôlent les deux processus doivent continuellement envoyer des signaux dans les deux sens. Les chercheurs avaient supposé que les pigeons devaient avoir un avantage sur les humains en raison de leur plus grande densité de cellules nerveuses. Ils étaient, En réalité, 250 millisecondes plus rapide que les humains.
« Les chercheurs dans le domaine des neurosciences cognitives se demandent depuis longtemps comment il était possible que certains oiseaux, comme les corbeaux ou les perroquets, sont assez intelligents pour rivaliser avec les chimpanzés en termes de capacités cognitives, malgré leur petit cerveau et leur absence de cortex, " dit Letzner. Les résultats de l'étude actuelle apportent une réponse partielle à ce mystère :c'est précisément à cause de leur petit cerveau qui est densément rempli de cellules nerveuses que les oiseaux sont capables de réduire le temps de traitement dans les tâches qui nécessitent une interaction rapide entre différents groupes de neurones.