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9 juin 2017 5 09 /06 /juin /2017 07:50

DOSSIER pour la SCIENCE 92

Intelligence : Notre cerveau a-t-il atteint ses limites ?

Un bestiaire de génies 

(Aurore AVARGUÈS-WEBER)

Avec 100 000 fois moins de neurones qu'un humain, les abeilles étonnent par leur facultés cognitives. Ces hyménoptères comptent, maîtrisent des concepts, raisonnent par catégories... et sont, dans certaines tâches, plus rapides que les grands singes.

Comme les fourmis et les termites elles sont un modèle pour qui étudie l'intelligence collective et les comportements complexes nés d'interactions d'agents ''inconscients'' de ce qu'ils font. L'abeille individuelle peut-elle manifester des comportements divers et complexes ?

Si dans la ruche son comportement est automatique, quand elle butine il en va autrement et des récentes recherches révèlent des capacités cognitives remarquable, surtout en regard du cerveau minuscule dont elle dispose. Elle se repère dans un rayon de 10 km et mémorise les renseignements pour retrouver les sources de nourritures découvertes.

Elles mémorisent les spécificités des fleurs contenant du nectar pour les reconnaître et les retrouver.

Une expérience fut conduite en lui apprenant qu'un carré bleu signifiait une récompense afin de déterminer si elle reconnaissait la forme ou la couleur. En 1914, von Frisch démontra qu'elle perçoit le monde en couleurs mais que son spectre visuel est décalé vers l'ultraviolet. Résultats s'expliquant par une coévolution des fleurs et de leurs pollinisateurs. Les premières présentent des motifs visibles uniquement dans cette longueur d'onde que les seconds perçoivent. Elles distinguent des images, savent reconnaître un paysage ou des photographies de visages.

L'humain catégorise ce qu'il voit pour réduire les informations à mémoriser. Traitement complexe qui semblait l'apanage des vertébrés tels les primates, les dauphins et les pigeons. Dans les années 1990 il apparut que les abeilles en étaient capables. Les catégories du type paysage ou plante, dites perceptives, sont basées sur des similarités visuelles et ne demandent pas un traitement cognitif élaboré. Ce qui n'est pas le cas des catégories fonctionnelles et conceptuelles. Les premières dépendent de la fonction de l'objet (nourriture...) sans tenir compte de leur apparences. Que les abeilles en disposent est à démontrer. Les secondes regroupent objets et événements liés par une relation autre, telle que ''avant'', ''au-dessus'', ''plus grand que'', ''identique''...

Abstraction et acquisition de concepts relationnels sont facilitées chez l'humain par le langage. Primates et dauphins ont besoin,eux, d'un long entraînement.

Diverses expériences ont été menées pour déterminer si les abeilles pouvaient maîtriser plusieurs concepts relationnels. En 2009 Hans Gross et ses collègues de l'université de Würzburg (Allemagne) ont montré qu'elles savaient compter jusqu'à 4 ! D'autres tests les virent fonder un choix sur une position relative, par ex : au-dessus de. Mieux, elles apprennent ces concepts plus vite que les primates et semblent les extraire ''naturellement'' des images perçues afin de les utiliser comme critère de classification.

Quelle utilité ont pour les abeilles ces concepts ? Une théorie, controversée, veut qu'elles créent une ''carte mentale'' de leur environnement. Localisant deux sources de nourritures par rapport à la ruche elles sont capables d'aller de l'une à l'autre directement. Reste la possibilité que l'utilisation de ces concepts soit dû aux entraînements, un effet des expériences.

 

Où se trouve dans le cerveau la zone traitant ces concepts ? Chez l'abeille ce serait une structure cérébrale recevant des informations de tous les systèmes sentoriels après traitement dans les aires spécialisées. Le corps pédonculé serait l'équivalent du cortex préfrontal, il est trés développée chez l'abeille et chez les autres hyménoptères (guêpes ou fourmis), les scarabées et les cafards, probablement à cause de l'importance de la vie sociale impliquant des interactions complexes permettant par la suite un traîtement cognitif élaboré des données visuelles.

Malheureusement ces expériences demandent d'intervenir sur l'animal, en ouvrant la cutilcule du crâne puis en injectant un colorant dans le cerveau. L'électrophysiologie est également utilisée pour mesurer l'activité de groupes de neurones en implantant des électrodes dans le cerveau des insectes. Reste à étudier des abeilles immobilisées en laboratoire. Des simulateurs de vol ou de marches donneraient l'impression d'un mouvement libre à l'abeille immobilisée.

Les abeilles montrent que la manipulation de concepts relationnels n'est pas l'apanage des vertébrés. Leur étude pourrait nous renseigner sur la complexité cérébrale minimale pour atteindre ces niveaux cognitifs. Résultats intéressant sûrement les concepteurs de robots miniatures !

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Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
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