Les chiens apprennent-ils plus rapidement grâce aux signaux verbaux ou visuels?

Le cerveau du chien apprend les signaux visuels et verbaux à différentes vitesses.

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L’un des débats permanents entre les dresseurs de chiens et les différentes personnes qui travaillent ou rivalisent avec des chiens dressés concerne le meilleur moyen pour les humains de communiquer avec les chiens. En particulier, l’une des questions les plus fréquemment posées consiste à savoir s’il est plus efficace de dire à un chien ce que vous voulez qu’il fasse en utilisant une commande parlée verbalement, ou s’il est préférable de donner la commande visuellement à l’aide d’un signal de la main. La science a été très lente à résoudre cette question, bien que certaines données suggèrent que si les chiens connaissent déjà la commande vocale et le signe de la main, vous aurez tendance à obtenir une performance plus fiable en utilisant le signal visuel dans la plupart des cas. instances (cliquez ici pour plus d’informations à ce sujet).

Dans une étude récente publiée dans la revue Scientific Reports , une équipe de chercheurs dirigée par Ashley Prichard du département de psychologie de l’Université Emory à Atlanta, en Géorgie, a décidé de déterminer si les signaux verbaux ou visuels fonctionnaient mieux pendant le processus même d’enseignement d’un chien. Quelque chose de nouveau. Dans ce cas, ils ont entrepris d’examiner directement ce qui se passe dans le cerveau du chien lorsqu’on lui enseigne une nouvelle association utilisant différents types de signaux. Ce qu’ils recherchaient est une forme d’apprentissage neuronal rapide, qui se traduit par des changements dans la réponse de certaines parties du cerveau canin.

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La technique utilisée dans cette étude a été mise au point il y a environ quatre ou cinq ans par Gregory Berns (également à l’Université Emory). Il a été le premier scientifique à appliquer à des chiens une procédure de mesure de très haute technologie qui s’est révélée très utile pour élargir notre compréhension de ce qui se passe dans le cerveau humain. La technique est l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il s’agit d’une procédure de mesure qui examine le niveau d’activité de certaines structures cérébrales en détectant les modifications du débit sanguin et du taux d’oxygène, qui peuvent ensuite être mesurées au moyen de modifications du champ magnétique autour de la tête. Pour ce faire, vous n’avez besoin que d’un appareil d’IRM de plusieurs millions de dollars, d’une batterie d’ordinateurs de grande puissance à des fins d’analyse et d’une équipe de scientifiques et de techniciens compétents capables d’interpréter les données. Vous avez également besoin d’un chien qui restera silencieux pendant 9 ou 10 minutes à la fois dans l’alésage de la machine pendant la prise des mesures. Cette dernière exigence n’est pas facile car les appareils d’IRM émettent beaucoup de bruits (tels que des bruits de bourdonnement et de bruits de sifflement) et que ces bruits risquent de surprendre un chien et de le faire bouger. En raison de ce problème, il peut être nécessaire d’entraîner deux mois ou plus d’entraînement pour que chacun des chiens puisse apprendre à rester immobile afin d’être testé dans des études IRMf. Cependant, cela en vaut la peine, car l’utilisation de l’IRMf permet aux scientifiques d’observer directement ce qui se passe dans le cerveau du chien au cours du processus d’apprentissage.

Dans cette étude, les relations réelles que le chien devait apprendre étaient assez simples. Plus précisément, tout ce que les chercheurs enseignaient au chien consistait à distinguer lequel des deux signaux différents était associé à une récompense et lequel ne l’était pas. Dans cette étude, les stimuli d’apprentissage pourraient impliquer l’odorat, la vision ou l’audition. Les stimuli de test utilisés étaient deux parfums différents (l’un sentait la banane et l’autre un parfum fruité), ou deux stimuli visuels différents (un ananas en plastique versus un flamant rose), ou deux mots parlés différents (les mots absurdes que Callooh comparait à Frabjous). La configuration était simple; le propriétaire du chien présente à son animal une paire de stimuli (un à la fois). L’un d’eux serait toujours récompensé par un peu de hot-dog, et l’autre pas. À chaque séance, une seule paire de stimuli d’entraînement serait utilisée pour l’entraînement.

Pour les besoins de cette expérience, ces scientifiques se sont concentrés sur trois parties du cerveau (le noyau caudé, l’amygdale et le cortex pariétotemporal), qui sont toutes connues pour être impliquées dans l’apprentissage et les récompenses. Par exemple, l’activité dans le noyau caudé peut être déclenchée par la simple anticipation qu’il se passe quelque chose d’agréable. Le cerveau du chien comprend rapidement le concept selon lequel un élément de chaque paire est récompensé et se prépare pour cet événement agréable avec une réponse neurale rapide et vigoureuse. C’est cette réponse anticipée qui est la preuve de l’apprentissage que les chercheurs recherchent.

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L’analyse des données IRMf est compliquée, mais au final, les résultats se sont révélés assez clairs. Les chiens ont appris la différence entre les stimuli olfactifs le plus rapidement, suivis de près par la différence entre les stimuli visuels. La différence entre le membre récompensé et le membre non récompensé de la paire de stimuli parlés verbalement a été la plus longue à saisir par le cerveau canin. De telles données suggéreraient clairement que si vous essayez d’apprendre quelque chose de nouveau à un chien, vous feriez mieux d’utiliser des signaux visuels plutôt que de lui parler.

Compte tenu de ce type de données, il convient de se demander pourquoi, dans les cours d’obéissance aux chiens et les programmes de dressage des chiens, de nombreux instructeurs continuent d’insister principalement sur l’utilisation de mots parlés comme commande lors de l’enseignement des chiens. Ces chercheurs concluent que «nos résultats suggèrent que l’inclination humaine pour la communication verbale semble être basée sur les préférences humaines, plutôt que sur l’aptitude innée du chien». Ils poursuivent en affirmant que «les programmes de formation de chiens de compagnie et de chiens de travail deviendraient probablement plus productifs , avec des taux d’apprentissage accélérés pour le chien, si les commandes étaient introduites par des signaux manuels ou par d’autres modes de communication physiques. ”

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Références

Ashley Prichard, Raveena Chhibber, Kate Athanassiades, Mark Spivak et Gregory S. Berns (2018). Apprentissage neural rapide chez le chien: étude multimodale d’IRMf sensorielle. Rapports scientifiques, DOI: 10.1038 / s41598-018-32990-2