Les scientifiques ont découvert que les souris affichent un comportement stratégique lors des tâches d’apprentissage en s’engageant dans des actions exploratoires qui apparaissent initialement comme des erreurs. Grâce à des expériences, l'étude a montré que les souris testent des hypothèses et ajustent leurs stratégies en fonction des résultats, remettant en question la vision traditionnelle selon laquelle les erreurs des animaux sont de simples erreurs. Cet aperçu de la cognition animale met non seulement en lumière la façon dont les souris pensent, mais établit également des parallèles avec l'apprentissage humain non verbal, ouvrant la voie à de nouvelles études sur les bases neuronales de la pensée stratégique. Crédit : Issues.fr.com
Un comportement « étonnamment stratégique » améliore notre compréhension de la cognition animale.
Les souris sont-elles assez intelligentes pour être stratégiques ?
Kishore Kuchibhotla, un neuroscientifique de l'Université Johns Hopkins qui étudie l'apprentissage chez les humains et les animaux et qui a longtemps travaillé avec des souris, s'est demandé pourquoi les rongeurs obtenaient souvent de mauvais résultats aux tests alors qu'ils savaient comment réussir. Grâce à une expérience simple et en agissant comme « un peu un psychologue de la souris », lui et son équipe ont compris.
« Il semble qu'une grande partie de cet écart entre la connaissance et la performance réside dans le fait que l'animal s'engage dans une forme d'exploration : ce qu'il fait est très intelligent », a-t-il déclaré. « Il est difficile de dire que les animaux font des hypothèses, mais notre point de vue est que les animaux, comme les humains, peuvent formuler des hypothèses, les tester et utiliser des processus cognitifs supérieurs pour y parvenir. »
Ces travaux, qui approfondissent notre compréhension de la cognition animale et pourraient conduire à l'identification des bases neuronales nécessaires à l'élaboration de stratégies, ont été publiés dans Biologie actuelle.
Le laboratoire de Kuchibhotla a précédemment découvert que les animaux en savent beaucoup plus sur les tâches que ce qu'ils démontrent lors des tests. L’équipe avait deux théories sur ce qui pourrait se cacher derrière cet écart. Soit les souris faisaient des erreurs parce qu’elles étaient stressées, soit elles faisaient quelque chose de plus utile : explorer et tester leurs connaissances.
Informations sur les expériences
Pour comprendre, Kuchibhotla et Ziyi Zhu, un étudiant diplômé en neurosciences, ont imaginé une nouvelle expérience.
Les souris ont entendu deux sons. Pour un seul son, ils étaient censés faire tourner une roue vers la gauche. Pour l'autre son, ils tourneraient la roue vers la droite. Lorsque les souris fonctionnaient correctement, elles étaient récompensées.
Les chercheurs ont observé comment, après avoir entendu l'un ou l'autre son au cours d'essais consécutifs, les souris tournaient un peu la roue vers la gauche, puis la tournaient vers la droite, commettant apparemment des erreurs mais étant en réalité déterminées.
Au cours d'essais consécutifs, les souris tournaient un peu la roue à gauche, puis la tournaient à droite, commettant apparemment des erreurs mais étant en réalité stratégiques. Crédit : Université Johns Hopkins
Comportement stratégique chez la souris
« Nous constatons que lorsque l'animal explore, il s'engage dans une stratégie très simple, qui est : 'Je vais aller à gauche pendant un moment, comprendre les choses, puis je vais changer et aller à droite pendant un moment.' pendant que », a déclaré Kuchibhotla. « Les souris sont plus stratégiques que certains pourraient le croire. »
Zhu a ajouté : « Les erreurs lors de l’apprentissage des animaux sont souvent considérées comme des erreurs. Notre travail apporte une nouvelle compréhension du fait que toutes les erreurs ne sont pas identiques.
L’équipe en a appris encore plus sur les actions des rongeurs en supprimant la récompense de l’équation.
Lorsqu'une souris fonctionnait correctement et n'était pas récompensée, elle doublait immédiatement sa réponse correcte lors d'un nouveau test.
« Si l’animal possède un modèle interne de la tâche, l’absence de récompense devrait violer ses attentes. Et si tel est le cas, cela devrait affecter le comportement lors des essais ultérieurs. Et c'est exactement ce que nous avons trouvé. Lors des essais ultérieurs, l'animal s'en sort bien mieux », a déclaré Kuchibhotla. « L'animal dit: 'Hé, je m'attendais à être récompensé, je ne l'ai pas été, alors laissez-moi tester mes connaissances, laissez-moi utiliser les connaissances que j'ai et voir si elles sont correctes.' »
Si l’animal ne disposait pas d’un modèle interne de la tâche, il n’y aurait aucune attente à violer et les souris continueraient à avoir de mauvais résultats.
« Très tôt dans son apprentissage, l'animal a une attente et lorsque nous la violons, il change de stratégie », a déclaré Kuchibhotla. « C'était étonnamment stratégique. »
Cette stratégie de souris est comparable à la façon dont les bébés humains non verbaux apprennent. Les deux sont hautement exploratoires et peuvent tous deux tester des hypothèses de diverses manières, a déclaré Kuchibhotla.
Au cours des expériences, Kuchibhotla a déclaré qu’il était devenu « un peu un psychologue des souris » pour interpréter leur comportement. Comme lorsqu’ils travaillent avec un nourrisson non verbal, lui et Zhu ont dû déduire les processus mentaux sous-jacents à partir du seul comportement.
« C'est ce qui était vraiment amusant dans ce projet, essayer de comprendre ce que pense la souris », a-t-il déclaré. « Il faut y penser du point de vue de l’animal. »
L’équipe espère ensuite déterminer la base neuronale de la pensée stratégique et comment ces stratégies pourraient se comparer entre différents animaux.
L'étude a été financée par le Instituts nationaux de la santé.
