Art Garfunkel a décrit une fois sa chimie musicale légendaire avec Paul Simon, « Nous nous rencontrons quelque part dans les airs à travers les cordes vocales … ». Mais une nouvelle étude sur le duo d’oiseaux chanteurs de l’Équateur, le troglodyte à queue simple (Pheugopedius euophrys), a offert un autre morceau expliquant le lien mystérieux entre les duos performants.
C’est un lien de leur esprit, et cela se produit, en fait, lorsque chaque chanteur coupe le cerveau de l’autre en coordonnant ses duos.
Dans une étude publiée le 31 mai dans Actes de l’Académie nationale des sciences, une équipe de chercheurs qui étudie l’activité cérébrale des troglodytes chanteurs mâles et femelles a découvert que l’espèce synchronise leurs duos au rythme effréné, de manière surprenante, en inhibant les régions chantantes du cerveau de leur partenaire lorsqu’ils échangent des phrases.
Les chercheurs disent que la rétroaction auditive échangée entre les wrens pendant leurs duos de type opéra inhibe momentanément les circuits moteurs utilisés pour chanter chez le partenaire d’écoute, ce qui aide à relier les cerveaux de la paire et à coordonner la prise de tour pour une performance apparemment télépathique. L’étude offre également un nouvel aperçu de la façon dont les humains et les autres animaux coopératifs utilisent les signaux sensoriels pour agir de concert les uns avec les autres.
On pourrait dire que le timing est primordial. Ce que ces wrens nous ont montré, c’est que pour toute bonne collaboration, les partenaires doivent devenir «un» grâce à des liens sensoriels. Le message à retenir est que lorsque nous coopérons bien … nous devenons une seule entité avec nos partenaires. «
Eric Fortune, co-auteur de l’étude et neurobiologiste, Département des sciences biologiques du New Jersey Institute of Technology
«Pensez à ces oiseaux comme à des chanteurs de jazz», a ajouté Melissa Coleman, auteur correspondante du journal et professeure agrégée de biologie au Scripps College. «Les duos ont une structure de chanson approximative prévue avant de chanter, mais à mesure que la chanson évolue, ils doivent rapidement se coordonner en recevant une contribution constante de leur homologue.
«Ce que nous nous attendions à trouver, c’était un ensemble très actif de neurones spécialisés qui coordonnent ce tour de rôle, mais au lieu de cela, nous avons découvert que s’entendre provoque en fait une inhibition de ces neurones – c’est la clé qui régule le timing incroyable entre les deux. «
Pour l’étude, l’équipe a dû se rendre au cœur de la scène musicale du troglodyte à queue simple, dans des forêts de bambous isolées sur les pentes du volcan actif Antisana en Équateur. Campée dans le laboratoire de la station biologique de Yanayacu, l’équipe a réalisé des enregistrements neurophysiologiques de quatre paires de lutins indigènes alors qu’ils chantaient des chansons en solo et en duo, analysant l’activité sensori-motrice dans une zone prémotrice du cerveau des oiseaux où des neurones spécialisés pour apprendre et faire de la musique sont actifs.
Les enregistrements ont montré que pendant la prise de tour en duo – qui prennent souvent la forme de phrases d’appel et de réponse, ou de syllabes, qui, ensemble, sonnent comme si un seul oiseau chantait – les neurones des oiseaux se déclenchaient rapidement lorsqu’ils se produisaient. leurs propres syllabes.
Pourtant, alors qu’un troglodyte commence à entendre les syllabes de son partenaire chantées dans le duo, les neurones se calment de manière significative.
« Vous pouvez penser à l’inhibition comme agissant comme un trampoline », a expliqué Fortune. « Lorsque les oiseaux entendent leur partenaire, les neurones sont inhibés, mais tout comme rebondir sur un trampoline, la libération de cette inhibition les amène à réagir rapidement quand il est temps de chanter. »
Ensuite, l’équipe a joué des enregistrements de duos de wrens alors qu’ils étaient dans un état de sommeil, anesthésiés avec un médicament qui affecte un neurotransmetteur inhibiteur majeur dans le cerveau des wrens qui se trouve également chez l’homme, l’acide gamma-aminobutyrique (GABA). Le médicament a transformé l’activité dans le cerveau, de l’inhibition à des poussées d’activité lorsque les wrens entendaient leur propre musique.
« Ces mécanismes sont partagés ou similaires à ce qui se passe dans notre cerveau parce que nous faisons le même genre de choses », a déclaré Fortune. « Il existe des circuits cérébraux similaires chez les humains qui sont impliqués dans l’apprentissage et la coordination des vocalisations. »
Fortune et Coleman disent que les résultats offrent un nouveau regard sur la façon dont le cerveau des humains et d’autres animaux coopérants utilise des signaux sensoriels pour agir de concert les uns avec les autres, des performances musicales et de danse fluides, ou même le sentiment décousu d’inhibition couramment ressenti aujourd’hui pendant la vidéo. conférence.
« Ces jours-ci, l’inhibition se produit à tous les mauvais moments lorsque nous avons de mauvaises connexions Internet pendant nos conférences Zoom, WebEx et Facetime. Les retards affectent les informations sensorielles sur lesquelles nous nous appuyons pour coordonner le timing de nos conversations », a déclaré Coleman. « Je pense que cette étude est importante pour comprendre comment nous interagissons avec le monde chaque fois que nous essayons de produire un seul comportement en tant que deux interprètes. Nous sommes câblés pour la coopération, de la même manière que ces chanteurs de jazz. »
La source:
Institut de technologie du New Jersey
