Les oiseaux chanteurs et les humains ont-ils un câblage biologique commun qui façonne la façon dont ils produisent et perçoivent les sons ?

Les scientifiques qui étudient le chant des oiseaux sont intrigués depuis un certain temps par la possibilité que la parole et la musique humaines puissent être enracinées dans des processus biologiques partagés par une variété d'animaux. Maintenant, des recherches menées par des biologistes de l'Université McGill fournissent de nouvelles preuves à l'appui de cette idée.

Dans une série d'expériences, les chercheurs ont découvert que les jeunes diamants mandarins - une espèce souvent utilisée pour étudier le chant des oiseaux - sont intrinsèquement biaisés pour apprendre à produire des types particuliers de motifs sonores par rapport aux autres. "En outre, ces modèles sonores ressemblaient à des modèles fréquemment observés dans les langues humaines et dans la musique, " dit Jon Sakata, Professeur agrégé de biologie à McGill et auteur principal d'un article publié en ligne dans Biologie actuelle le 22 novembre.

Sur les épaules de Chomsky

L'idée des expériences a été inspirée par les hypothèses actuelles sur le langage humain et la musique. Les linguistes ont découvert depuis longtemps que les langues du monde partagent de nombreuses caractéristiques communes, appelés "universels". Ces caractéristiques englobent la structure syntaxique des langues (par exemple, ordre des mots) ainsi que des modèles acoustiques plus fins de la parole, comme le moment, terrain, et le stress des énoncés. Certains théoriciens, dont Noam Chomsky, ont postulé que ces modèles reflètent une « grammaire universelle » construite sur des mécanismes cérébraux innés qui favorisent et biaisent l'apprentissage des langues. Les chercheurs continuent de débattre de l'étendue de ces mécanismes cérébraux innés, en partie à cause du potentiel de propagation culturelle pour tenir compte des universaux.

À la fois, de vastes enquêtes sur les chants des diamants mandarins ont documenté une variété de modèles acoustiques trouvés universellement dans toutes les populations. « Parce que la nature de ces universaux est similaire à celle des humains et parce que les oiseaux chanteurs apprennent leurs vocalisations de la même manière que les humains acquièrent la parole et le langage, nous étions motivés pour tester la prédisposition biologique dans l'apprentissage vocal chez les oiseaux chanteurs, " dit Logan James, un doctorant dans le laboratoire de Sakata et co-auteur de la nouvelle étude.

Un buffet de chants d'oiseaux

Afin d'isoler les prédispositions biologiques, James et Sakata ont individuellement instruit de jeunes diamants mandarins avec des chansons composées de cinq éléments acoustiques disposés dans toutes les séquences possibles. Les oiseaux ont été exposés à chaque permutation de séquence en proportion égale et dans un ordre aléatoire. Chaque pinson devait donc « choisir » individuellement les séquences à produire à partir de ce buffet de chants d'oiseaux.

À la fin, les modèles que les oiseaux élevés en laboratoire préféraient produire étaient très similaires à ceux observés dans les populations naturelles d'oiseaux. Par exemple, comme les diamants mandarins sauvages, les oiseaux encadrés avec des séquences aléatoires plaçaient souvent un "appel à distance" - un long, vocalisation grave - à la fin de leur chanson.

D'autres sons étaient beaucoup plus susceptibles d'apparaître au début ou au milieu de la chanson; par exemple, les vocalisations courtes et aiguës étaient plus susceptibles d'être produites au milieu de la chanson qu'au début ou à la fin de la chanson. Cela correspond aux modèles observés dans diverses langues et dans la musique, dans lequel les sons à la fin des phrases ont tendance à être plus longs et plus graves que les sons du milieu.

Futures pistes de recherche

"Ces résultats ont des contributions importantes pour notre compréhension de la parole et de la musique humaines, " dit Caroline Palmer, un professeur de psychologie à McGill qui n'a pas participé à l'étude. "La recherche, qui contrôle l'environnement d'apprentissage des oiseaux d'une manière qui n'est pas possible avec de jeunes enfants, suggère que l'apprentissage statistique seul - le degré auquel on est exposé à des modèles acoustiques spécifiques - ne peut pas expliquer les préférences de chanson (ou de parole). D'autres principes, telles que les grammaires universelles et l'organisation perceptive, sont plus susceptibles d'expliquer pourquoi les nourrissons humains ainsi que les jeunes oiseaux sont prédisposés à préférer certains modèles auditifs. »

Sakata, qui est également membre du Centre de recherche sur le cerveau, Langue et musique (CRBLM), dit que l'étude ouvre de nombreuses pistes de travail futur pour son équipe avec la parole, Langue, et chercheurs en musique. « Dans l'immédiat, " il dit, « nous voulons révéler comment les mécanismes de traitement auditif dans le cerveau, ainsi que des aspects de l'apprentissage et du contrôle moteur, sous-tendent ces biais d'apprentissage."

Denise Klein, Directeur du CRBLM et neuroscientifique à l'Institut neurologique de Montréal, dit que l'étude de James et Sakata "fournit des informations sur les universaux de la communication vocale, aider à faire progresser notre compréhension des bases neurobiologiques de la parole et de la musique. »