Une étude a révélé que les chiens sont capables de saisir des mots individuels dans des phrases qui leur sont prononcées en utilisant des calculs et des régions cérébrales similaires à ceux des nourrissons.
En tant qu’enfants, nous apprenons d’abord à découvrir de nouveaux mots dans un flux de conversation, avant d’apprendre réellement ce que signifie chaque mot individuel.
Pour déterminer où se termine chaque mot et où commence un autre, les enfants utilisent des calculs complexes qui suivent les syllabes qui apparaissent ensemble – formant ainsi plus probablement des mots.
En utilisant une combinaison de techniques d’imagerie cérébrale, des experts dirigés par l’Université hongroise d’Eötvös Loránd ont montré que les chiens sont capables d’exploits similaires.
C’est la première fois que la capacité d’appliquer ce que l’on appelle l’apprentissage statistique est démontrée chez des mammifères non humains.
Les résultats arrivent la même semaine qu’une étude a révélé que les chiens inclinent la tête lorsqu’ils écoutent, car cela les aide à entendre et à traiter les informations plus facilement.
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Une étude a révélé que les chiens sont capables de saisir des mots individuels dans des phrases qui leur sont prononcées en utilisant les mêmes calculs et régions cérébrales que les enfants humains.
« Le suivi des modèles n’est pas unique aux humains – de nombreux animaux apprennent de telles régularités dans le monde environnant, c’est ce qu’on appelle l’apprentissage statistique », explique l’auteur de l’article et éthicienne Mariana Borus de l’Université Eötvös Loránd.
Ce qui rend la parole spéciale, c’est que son traitement efficace nécessite des opérations mathématiques complexes. Pour apprendre de nouveaux mots à partir d’un discours continu, il ne suffit pas de compter le nombre de fois que certaines syllabes se produisent ensemble.
Il est beaucoup plus efficace de calculer la probabilité que ces segments se produisent ensemble.
C’est exactement ainsi que les humains, même les bébés aussi jeunes que 8 mois, résolvent la tâche apparemment difficile de segmenter les mots – ils calculent des statistiques complexes sur la probabilité qu’une syllabe se succède.
Jusqu’à présent, nous ne savions pas si un autre mammifère pouvait également utiliser des calculs aussi complexes pour extraire des mots de la parole. Nous avons décidé de tester les capacités cérébrales des chiens de la famille pour l’apprentissage statistique de la parole.
Les chiens sont la plus ancienne espèce animale domestiquée et probablement le type avec lequel nous parlons le plus souvent. Cependant, nous en savons très peu sur les processus neuronaux qui sous-tendent leurs capacités d’apprentissage des mots.
Dans l’étude, les chercheurs ont mesuré l’activité cérébrale électrique des chiens à l’aide d’un électroencéphalogramme (EEG).
Les analyses ont révélé des différences clés dans les ondes cérébrales des chiens pour les mots fréquents et rares.
Lilla Magyari, l’auteur de l’étude, a expliqué : « Nous avons constaté des différences dans les ondes cérébrales des chiens pour les mots répétés par rapport aux mots rares.
Mais encore plus surprenant, nous avons également constaté des différences dans les ondes cérébrales pour les syllabes qui se produisaient toujours ensemble par rapport aux syllabes qui ne se produisaient qu’occasionnellement, même si les fréquences globales étaient les mêmes.
Il s’avère donc que les chiens suivent non seulement des statistiques simples (combien de fois un mot apparaît) mais des statistiques complexes (la probabilité que les syllabes des mots apparaissent ensemble).
Cela n’a jamais été vu chez d’autres mammifères non humains auparavant. C’est exactement le genre de statistiques complexes que les enfants utilisent pour extraire des mots d’un discours continu.
Ensuite, les chercheurs ont utilisé l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour explorer à quel point les régions du cerveau responsables de cette capacité de calcul complexe chez les chiens sont similaires à celles du cerveau humain.
Dans l’étude, les chercheurs ont mesuré l’activité cérébrale électrique des chiens à l’aide d’un électroencéphalogramme (EEG).
Comme pour les examens EEG, les tests ont été effectués sur des animaux éveillés, coopératifs et sans restriction, bien que les chiens participant aux essais d’IRMf aient été préalablement entraînés à rester immobiles pendant toute la durée de l’examen.
On sait que chez l’homme, les zones du cerveau associées à l’apprentissage général et liées au langage sont impliquées dans ce processus. Le Dr Burros a expliqué que nous avons trouvé la même duplication chez les chiens.
À la fois un spécialiste et une région cérébrale spécialisée [the basal ganglia and auditory cortex, respectively] Il semble être impliqué dans l’apprentissage statistique de la parole, mais les schémas d’activation étaient différents dans les deux.
Les chercheurs ont utilisé l’IRM fonctionnelle pour explorer à quel point les régions du cerveau responsables de cette capacité de calcul complexe chez le chien sont similaires à celles du cerveau humain.
Comme pour les examens EEG, les tests ont été effectués sur des animaux éveillés, coopératifs et sans restriction, bien que les chiens participant aux expériences d’IRMf aient déjà été entraînés à rester immobiles pendant toute la durée des examens.
La région générale du cerveau a répondu de manière plus robuste à un flux de parole aléatoire (où les mots ne pouvaient pas être surveillés à l’aide de statistiques de syllabe) qu’à un flux de parole structuré (où les mots étaient plus faciles à identifier simplement en calculant des statistiques de syllabe).
La région cérébrale spécialisée a montré un schéma différent : ici, nous avons vu l’activité cérébrale augmenter au fil du temps pour le système, mais pas pour le flux de parole aléatoire.
Nous pensons que cette augmentation de l’activité est l’effet que l’apprentissage a sur le cortex auditif.
En tant qu’enfants, nous apprenons d’abord à découvrir de nouveaux mots dans un flux de conversation, avant d’apprendre réellement ce que chaque mot signifie réellement. Pour déterminer où se termine chaque mot et où commence un autre, les enfants utilisent des calculs complexes qui gardent une trace des syllabes qui apparaissent ensemble – formant ainsi plus probablement des mots
Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que les processus neuronaux connus pour être au cœur de l’acquisition du langage humain ne sont peut-être pas uniques aux humains après tout, selon les chercheurs.
Attila Andiks, auteur de l’étude, a ajouté : « Mais nous ne savons toujours pas comment les mécanismes cérébraux analogiques humains pour l’apprentissage des mots chez les chiens ont émergé.
Reflètent-ils des compétences développées en vivant dans un environnement riche en langues, ou à travers des milliers d’années de domestication, ou représentent-ils la capacité des anciens mammifères ?
En étudiant le traitement de la parole chez les chiens, des races de chiens encore meilleures avec des capacités de communication différentes et d’autres espèces qui vivent à proximité des humains, nous pouvons retracer les origines des disciplines humaines de la perception de la parole.
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue biologie actuelle.
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