Une première expérience mondiale visant à mesurer la fréquence cardiaque des chimpanzés via un appareil photo numérique pourrait aider à lutter contre les maladies cardiovasculaires chez les grands singes en captivité et fournir des informations précieuses sur la façon dont leur cerveau se développe dès leur plus jeune âge.
En utilisant une technique sans contact pour extraire les signaux cardiaques des chimpanzés en filmant des mouvements subtils de leur visage ou de leur thorax, et en surveillant leur réponse émotionnelle à différents stimuli, une équipe de chercheurs dirigée par l’Université d’Australie du Sud (UniSA) a fait des découvertes surprenantes .
Les chimpanzés – nos parents vivants les plus proches – montrent des réactions similaires aux bébés humains lorsqu’ils éprouvent de la peur, de l’excitation ou de la joie, ce qui entraîne une augmentation ou une diminution de leur fréquence cardiaque.
Leur réaction aux vidéos de scènes de nature est également la même que celle des humains, les relaxant et abaissant considérablement leur fréquence cardiaque, bien qu’ils ne soient pas familiers avec l’environnement.
En surveillant leur fréquence cardiaque à distance, les chercheurs sont convaincus qu’ils peuvent identifier les premiers signes de maladie cardiaque chez les chimpanzés – l’une des principales causes de mortalité chez les grands singes en captivité – et signaler ces animaux en voie de disparition pour traitement.
Sept chimpanzés ont été filmés en captivité à courte distance au Wolfgang Koehler Primate Research Center à Leipzig, en Allemagne, pour l’étude. Les ingénieurs d’UniSA ont reçu les images et ont utilisé l’intelligence artificielle pour déterminer les fréquences cardiaques.
Javaan Chahl, ingénieur en télédétection à l’UniSA, explique que c’est la première fois que les fréquences cardiaques des chimpanzés sont enregistrées par un appareil photo numérique, extrayant les signaux cardiaques de leurs teintes faciales à l’aide d’algorithmes de traitement d’images.
Des études antérieures s’appuyaient soit sur des capteurs attachés au corps du chimpanzé, exigeant que les primates en captivité soient entraînés à les tolérer, soit en s’assurant que l’animal est anesthésié avant d’entreprendre des contrôles de santé de base.
Les chercheurs ont non seulement enregistré la fréquence cardiaque des chimpanzés à l’aide de la nouvelle technologie, mais ont également comparé l’évolution de la fréquence cardiaque des singes lorsqu’ils montraient des vidéos de comportements agressifs entre des chimpanzés de différents groupes, des scènes de chimpanzés en train de manger et des vidéos sur la nature.
L’auteur principal, Danyi Wang, doctorant à l’UniSA, explique que la fréquence cardiaque des singes a augmenté lors de la visualisation de séquences vidéo de chimpanzés se battant et se nourrissant, et ralentie lors de la visualisation de scènes de la nature.
« Les changements de fréquence cardiaque peuvent être liés aux réponses émotionnelles, à l’effort mental, à l’attention et à la concentration », explique Danyi. « Les bébés montrent des réponses émotionnelles au début de leur développement, qui peuvent être observées par des changements physiologiques qui les aident à s’adapter et à s’intégrer à leur environnement. Nous avons observé la même chose chez les chimpanzés que nous avons suivis.
«Leurs réponses à la visualisation de scènes de nature pourraient être une réponse physiologique innée au monde naturel. Nous savons que lorsque les humains passent du temps dans la nature ou voient des stimuli liés à la nature, cela a un effet calmant. Il semble que la nature ait le même effet sur les chimpanzés, et cela pourrait être profondément enraciné dans notre histoire évolutive.
Parce que les primates ont un ADN similaire à celui des humains, la surveillance de leurs changements physiologiques peut fournir des informations vitales sur le développement de leur pensée, de leur attention, de leur langage, de leur apprentissage, de leur mémoire et de leur perception.
Selon le professeur Chahl, comme pour les nourrissons humains, les mesures de la fréquence cardiaque pourraient être utilisées pour tester la mémoire de reconnaissance et donc aider à révéler les processus mentaux dans différents contextes.
« Cela compléterait non seulement les efforts existants pour comprendre l’évolution de la cognition, mais cela nous permettrait également de tester des populations qui, autrement, ne s’engagent pas dans des tâches cognitives, comme les primates très jeunes ou non entraînés. »
Les maladies cardiovasculaires sont très courantes chez les grands singes en captivité, généralement dues à des changements liés à l’âge, à un épaississement des muscles cardiaques et à une élasticité réduite. En surveillant leur cœur, les chercheurs pensent qu’ils pourront détecter plus tôt les rythmes cardiaques anormaux et les signes potentiels de maladie cardiaque.
Notre technique sans contact ouvre de nouvelles voies pour étudier les états émotionnels et cognitifs des primates et peut également améliorer considérablement la gestion de la santé d’un large éventail d’espèces animales.
Professeur Javaan Chahl, ingénieur en télédétection, UniSA
L’étude est publiée dans Méthodes de recherche comportementale, l’une des principales revues mondiales de psychologie expérimentale.
