« Mon chien est un génie qui sait compter

Un essai de Virginia Morell, journaliste scientifique, intitulé« Le cerveau des chiens a un don pour les chiffres, comme le nôtre » a attiré mon attention parce que je m’intéresse à« tout ce qui concerne les chiens » et aussi parce que je reçois de nombreux courriels contenant des histoires montrant que les chiens peuvent compter ou au moins estimer des quantités de manière assez précise. Cindy, une habitante d’un parc canin local, m’a dit qu’elle appelait son chien Albert, parce qu’il est un « génie d’Einstein » doté d’aptitudes mathématiques très évoluées. Elle m’a dit un jour : « Je jure que mon chien est un « génie d’Einstein » qui sait compter. Il compte les friandises et va toujours vers le plus grand nombre plutôt que vers la plus grande pile ». Vous verrez ci-dessous comment les recherches confirment ses observations.

Je ne sais pas jusqu’où j’irais avec ce que Cindy m’a dit, mais en quelques démonstrations, Albert, mieux connu sous le nom de Billy, a montré qu’il avait un sens très aigu des nombres, ou un « système de nombres approximatifs » (SNA) qui sous-tendait sa capacité à estimer rapidement les quantités. Le SNA, « un système permettant d’évaluer rapidement le nombre approximatif d’éléments présents dans un tableau, semble être présent à la fois dans le règne animal et au début du développement humain, puisque même les nouveau-nés possèdent la capacité remarquable de discriminer les stimuli sur la base de la numérotation ».

L’essai de Mme Morell est un résumé facile à lire d’un document de recherche rédigé par Lauren Aulet et cinq collègues et publié dans The Royal Society Letters, intitulé« Canine sense of quantity : evidence for numerical ratio-dependent activation in parietotemporal cortex » (Sens canin de la quantité : preuve d’une activation dépendante des rapports numériques dans le cortex pariétotemporal). Les deux articles sont disponibles gratuitement en ligne.

Pour mener leurs recherches sur la numération visuelle des chiens, 11 chiens ont été étudiés, tous ayant déjà eu l’occasion de rester allongés dans des appareils d’IRMf. (Voir« Awake fMRI Reveals How Canine Brains Process Novel Words » pour plus d’informations sur la manière dont les chiens utilisés dans ce type d’études le font volontairement et sur ce qui leur est demandé, ainsi que pour des résumés d’autres projets de recherche en neuro-imagerie^.3) Une fois les chiens détendus et immobiles dans le scanner, on leur a demandé de regarder des points gris affichés sur un écran noir^.1

Figure 1. Plan en blocs de la présente étude. Les chiens ont été soumis à des stimuli alternant 2 et 10 (ratio 1 : 5), 4 et 8 (ratio 1 : 2) ou 6 et 6 (ratio 1 : 1) points dans le cadre d’une IRMf en bloc.

Source : « Canine sense of quantity : evidence for numerical ratio-dependent activation in parietotemporal cortex, » Open access

Les chercheurs écrivent : « Pendant le balayage, les chiens regardaient passivement les stimuli de la matrice de points présentés sur un écran placé à l’arrière du scanner. Les chiens ont été soumis à des stimuli alternés de 2 et 10 (rapport 1 : 5), 4 et 8 (rapport 1 : 2) ou 6 et 6 (rapport 1 : 1) points dans une conception IRMf en bloc (figure 1) ». Le tableau changeait toutes les 300 millisecondes.

Ils ont découvert que chez huit chiens sur onze, le ratio de blocs était corrélé à une activation croissante des lobes pariétotemporaux, dont la zone spécifique différait selon les races. Mme Morell résume joliment les résultats de cette recherche comme suit : « Si les chiens, comme les humains et les primates non humains, ont une région du cerveau dédiée à la représentation des quantités, leur cerveau devrait présenter une activité plus importante lorsque le nombre de points est différent (trois petits points contre 10 gros) que lorsqu’il est constant (quatre petits points contre quatre gros)^« 2.

Les chiens savent-ils compter et Billy est-il vraiment un « génie d’Einstein » ?

« Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que la capacité à représenter la numérotation et les mécanismes qui soutiennent ce système sont profondément conservés au cours de l’évolution, peut-être en raison d’un rôle dans la recherche de nourriture ou la prédation, et qu’ils persistent chez une espèce domestiquée ».

Les données présentées dans « Canine sense of quantity : evidence for numerical ratio-dependent activation in parietotemporal cortex » montrent que l’activité dans les régions pariétotemporales du cerveau des chiens varie en fonction du rapport numérique, un schéma similaire à celui observé précédemment chez les primates, et que huit des onze chiens étaient capables de « discriminer la numérotation visuelle » sans entraînement préalable.

La recherche suggère également que les chiens peuvent être plus sensibles au nombre d’objets présents qu’à leur volume ou à l’espace qu’ils occupent. Cela pourrait être utile aux éducateurs canins et rappeler ce que Cindy m’a dit à propos de Billy : « Je vous jure qu’il sait compter les friandises et qu’il va toujours vers le plus grand nombre plutôt que vers la plus grande pile. La recherche dont je parle ici soutient ses observations de « science citoyenne ». La science citoyenne reflète souvent en grande partie les découvertes de la recherche. (Voir« Que se passe-t-il dans le cerveau des chiens lorsqu’ils ont des moments d’émerveillement ?)

En définitive, si vous pensez que votre chien sait compter, il est plus probable qu’il estime une quantité, ce qu’il sait faire assez bien même si ce n’est pas aussi précis que les humains.

Attendez-vous à de prochaines recherches comparatives sur la manière dont la neuro-imagerie non invasive peut nous aider à comprendre comment les animaux non humains perçoivent leur monde. Il sera intéressant d’apprendre non seulement à quel point ils sont semblables aux humains, mais aussi quels sont les schémas cérébraux spécifiques à l’espèce et qui reflètent des adaptations propres à une espèce ou à un groupe d’espèces donné. C’est une période passionnante pour s’intéresser aux bases neurales des capacités cognitives et émotionnelles.

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J’attends avec impatience les futures études et discussions sur le sens du nombre chez une grande variété de nonhumains. Il est peu probable que nous soyons les seuls animaux à avoir développé de telles capacités cognitives, et cette étude ajoute des données à l’appui de cette suggestion.