Comment les chiens reconnaissent-ils les visages humains?

Le cerveau canin a développé une zone qui reconnaît spécifiquement les visages humains.

Source: Creative Commons License CC0

J’ai récemment reçu une note d’un dresseur de chiens que j’ai rencontrée pour la première fois lors d’une réunion de l’Association internationale des professionnels canins (IACP). Elle a écrit en partie:

“J’enseignais une classe d’obéissance aux chiens débutants et une femme, qui essayait de former un jeune chien mixeur d’épagneul, semblait avoir des difficultés. Elle était frustrée par le chien et était renfrognée, et le chien montrait des signes de stress et semblait essayer d’éviter de regarder son visage.

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“Je me suis souvenu qu’il y avait des données qui montrent que les chiens peuvent reconnaître les visages humains et qu’ils réagissent aux émotions qu’ils voient sur eux [cliquez ici pour en savoir plus à ce sujet]. De plus, je rappelle que les chiens ne semblent pas bien répondre aux expressions négatives [cliquez ici pour en savoir plus]. Alors je lui ai dit: «Les chiens sont vraiment bons pour lire des visages humains, donc vous pourriez obtenir une meilleure réponse de votre chien en souriant, ou du moins ne pas utiliser une expression manifestement en colère.

“La femme a agi contre moi et m’a dit:” Cela n’a aucun sens. Mon chien a juste six mois. Comment pourrait-il savoir quelque chose sur les visages humains? Pour commencer, il est un chien, donc il pourrait savoir quelque chose sur les visages de chien, mais pas les visages humains. Ce n’est pas comme si je lui apprenais à comprendre les expressions sur mon visage – peut-être en lui donnant un régal chaque fois que je souris et que je le frappe chaque fois que j’ai un visage en colère. Je ne crois tout simplement pas qu’un tel chien a la capacité de comprendre quoi que ce soit à propos d’un visage humain.

“Je me souvenais que certains chercheurs semblaient penser que la capacité des chiens à comprendre les visages était innée plutôt que d’apprendre, mais je ne me souvenais d’aucun détail et je ne savais pas exactement comment lui répondre. Pouvez-vous me dire ce que sont les faits? “

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En fait, la situation est très simple – le cerveau d’un chien est câblé pour reconnaître les visages humains. Bien sûr, démontrer cela n’est pas forcément facile, mais plusieurs recherches mènent toutes à cette conclusion.

Deux lignes de recherche distinctes ont montré que la reconnaissance du visage est spéciale. Le premier a examiné les êtres humains et a découvert qu’il existe une région du cerveau humain qui semble être spécifiquement conçue pour reconnaître les visages humains. Cette région est située dans le lobe temporal du cerveau, qui est une zone située sur le côté du cerveau, dans la partie médiane inférieure du cortex, qui serait derrière et légèrement au-dessus de vos oreilles. La première preuve de l’importance de cette région est venue des patients qui ont subi des dommages à cette partie du cerveau et qui ont développé une prosopagnosie, une forme de «cécité du visage». Les personnes ayant ce problème ont du mal à reconnaître des visages familiers et même leur propre visage dans un miroir, alors que d’autres aspects de leur fonctionnement mental, tels que la capacité à reconnaître des objets, ne sont pas affectés.

Le deuxième axe de recherche consistait à mesurer l’activité de cellules neuronales uniques dans les régions temporales du cerveau. Chez les singes, il a été constaté que certaines cellules étaient spécifiquement adaptées pour répondre à la vision de l’animal. Lorsque la recherche a été étendue à la même zone dans le cerveau des moutons, ils ont trouvé des cellules qui répondaient spécifiquement aux visages typiques en forme de mouton. Il y a même des recherches qui montrent que des cellules similaires peuvent être trouvées dans la région correspondante du cerveau des corbeaux, et celles-ci sont réglées pour répondre lorsque le corbeau regarde des visages en forme d’oiseau.

Ainsi, les chercheurs ont commencé à conclure qu’un certain nombre d’espèces animales ont une région du cerveau expressément conçue pour reconnaître les visages des congénères (terme technique désignant les animaux de la même espèce). C’est alors que la recherche a pris un tournant intéressant. Les scientifiques ont commencé à se demander: «Si les tests comportementaux montrent que les chiens sont si doués pour reconnaître les visages et les expressions humaines, qu’ils pourraient avoir des cellules supplémentaires dans leur cerveau, et pas seulement des cellules de chien. des visages humains également? »Une équipe de chercheurs dirigée par Laura Cuaya de l’Institut de neurobiologie de l’Université nationale autonome de Mexico a été l’un des premiers exemples de recherche explorant cette question.

Les méthodes utilisées dans cette recherche tirent parti des nouvelles avancées en matière de balayage cérébral, en particulier l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). C’est une technique qui mesure le niveau d’activité dans des structures cérébrales spécifiques en détectant des changements dans le débit sanguin et les niveaux d’oxygène lorsqu’un groupe de cellules nerveuses dans le cerveau commence à réagir plus vigoureusement. Une activité neuronale accrue tend à modifier la nature du champ magnétique dans des régions définies du cerveau, ce qui peut être mesuré. Donc, si un grand nombre de cellules dans une zone cérébrale étaient réglées sur des caractéristiques faciales spécifiques et que beaucoup d’entre elles ont commencé à s’activer en même temps, cela peut être facilement détecté par le scanner.

Faire en sorte que les chiens participent à une étude basée sur l’IRMf n’est pas facile. Pour être testé, le chien doit rester immobile pendant un certain temps dans un espace confiné du dispositif IRM. Le chien doit également ignorer les nombreux bruits forts émis par l’opération de l’IRM, notamment le son des engrenages en rotation, des cliquetis, des détonations, etc., dont chacun pourrait effrayer un chien et le faire bouger. Donc, une période de formation intensive (qui peut impliquer des mois de travail avec les chiens) est nécessaire avant de pouvoir réellement collecter des données auprès d’eux. Dans ce cas, sept chiens ont été formés pour supporter les mesures d’IRMf requises par l’étude.

Une fois à l’intérieur du scanner et mis en place, on a montré aux chiens des blocs de photographies de visages humains (avec des expressions émotionnelles neutres) ou des images d’objets communs (comme une tasse de café ou une horloge, etc.) pendant que leur activité cérébrale était surveillée.

Les résultats étaient relativement non ambigus. Lorsqu’on lui présentait des visages humains, la zone du cerveau qui répondait le plus vigoureusement chez les chiens était le cortex temporal ventral (la partie avant du cortex temporal), et cette zone était relativement peu sensible aux images d’objets qui n’étaient pas des visages. Cela correspond en gros à la même région du cerveau qui est impliquée dans la reconnaissance des mêmes visages d’espèces chez les autres animaux qui ont été testés en utilisant des mesures à cellule unique. Ainsi, les chiens réagissent aux visages humains dans la même région du cerveau où ils répondent aux visages des chiens.

Pourquoi cela devrait-il se produire? Une possibilité est un processus appelé co-évolution, où l’évolution d’une espèce affecte les changements historiques d’évolution d’une autre. Puisque les chiens ont évolué pour devenir une espèce qui partage l’environnement humain, devenir plus efficace pour répondre aux personnes dans cet environnement serait un avantage adaptatif et reconnaître les visages en serait un aspect.

Une autre possibilité est que pendant le processus de domestication des chiens, qui s’étalait sur des milliers d’années, les humains auraient pu systématiquement sélectionner et nourrir des chiens qui répondaient précisément aux visages humains et aux expressions émotionnelles. Cela faciliterait certainement la communication entre les personnes et leurs chiens. Les chiens qui avaient cette capacité seraient préférés, soignés et nourris. Bien que toute cette sélection sélective basée sur le comportement des chiens se poursuivait, il se pourrait fort bien qu’au niveau neurologique, les humains choisissent sans le savoir des chiens avec des mécanismes spécifiques capables de reconnaître des visages humains de la même manière qu’ils pourrait reconnaître les visages des animaux de leur propre espèce. Si c’est le cas, ce serait une capacité innée qui ne nécessite ni éducation ni expérience pour se manifester.

Les auteurs de cette étude concluent que “la reconnaissance des visages humains par les chiens pourrait être un facteur essentiel pour établir un attachement avec les humains. Ceci est corroboré par les preuves trouvées jusqu’ici, que les chiens, et aucun autre canidien, ne sont capables de reconnaître et de soigner les visages humains sans entraînement.

Donc, peut-être que demander à un dresseur novice de garder le sourire et d’éviter les expressions émotionnelles en colère pourrait être un conseil raisonnable, car il est probable que le chien traite et interprète son visage. Son cerveau semble certainement avoir l’appareil pour le faire.

Les références

Cuaya LV, Hernández-Pérez R, Concha L (2016). Nos visages dans le cerveau du chien: l’imagerie fonctionnelle révèle l’activation temporelle du cortex pendant la perception des visages humains. PLoS ONE 11 (3): e0149431. doi: 10.1371 / journal.pone.0149431