Pour les scientifiques qui étudient le comportement animal, même le ver rond le plus simple pose d'énormes défis. Le mouvement des vers qui se tortillent, les oiseaux qui volent et les humains qui marchent changent d'instant en instant, d'une manière que l'œil nu ne peut pas percevoir. Mais maintenant, des chercheurs de l'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) et de la Vrije Universiteit Amsterdam ont développé un moyen d'analyser ce comportement dynamique en morceaux digestibles.

"Même si vous voulez juste classer le mouvement comme aller de l'avant, en arrière, ou en tournant, vous ne pouvez pas être sûr juste à l'œil, " a déclaré Tosif Ahamed, auteur de l'étude et étudiant diplômé de l'Unité Théorie de la physique biologique de l'OIST, dirigé par le professeur Greg Stephens, ainsi que l'unité de biologie du traitement de l'information dirigée par le professeur Ichiro Maruyama. En transférant l'observation à un modèle adaptatif, les chercheurs ont repéré des subtilités qu'ils auraient autrement manquées. « Avec cette méthode, nous n'avons pas à jeter de détails."

L'étude, publié en ligne le 17 janvier 2019 dans le Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique, ont constaté qu'une dynamique complexe peut être décomposée en une collection de motifs linéaires simples. Les chercheurs ont divisé leurs données en fenêtres temporelles distinctes en fonction de l'évolution de ces modèles au fil du temps. En regroupant des fenêtres temporelles qui semblaient statistiquement similaires, le modèle a révélé des modèles distincts dans l'évolution des états cérébraux et des comportements de mouvement des animaux.

"Vous ne faites que des hypothèses minimales dès le départ, " a déclaré Antonio C. Costa, premier auteur de l'article et étudiant diplômé du Département de physique et d'astronomie de la Vrije Universiteit Amsterdam. "Vous pouvez laisser les données vous dire ce que fait l'animal. Cela peut être puissant... et vous permettre de trouver de nouvelles classes de comportement."

Ramper - Pas aussi simple qu'il y paraît

Le modèle a découvert une riche complexité sous-jacente à l'un des mouvements les plus simples :à savoir, rampant. Les scientifiques peuvent observer Caenorhabditis elegans alors que le ver se tortille vers l'avant, se tourne, ou inverse son mouvement pour ramper en arrière. Ces comportements paraissent simples, mais en y regardant de plus près, chaque mouvement contient sa propre variété et nuance.

Il y a plus d'une façon de ramper.