Une leçon de faire attention à une chauve-souris brune

Notre capacité à nous concentrer uniquement sur les informations sensorielles pertinentes est une compétence que nous tenons tous pour acquise. La recherche dans le cerveau sur ce talent est limitée. Nouvelle recherche utilisant des chauves-souris, publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences, creuse un peu plus.
Une nouvelle recherche utilisant des chauves-souris donne un aperçu intrigant de la façon dont les mammifères concentrent leur attention.

Pour l'ensemble de nos vies éveillées, nos sens sont bombardés par une stimulation sensorielle.

Il est facile d'oublier combien d'informations circulent dans nos sens chaque seconde de la journée; nos cerveaux sont tellement habiles à présenter notre conscience avec seulement les informations importantes pour nous.

Par exemple, en lisant ceci, vous êtes probablement assis. Vos régions inférieures sont nichées contre une chaise et votre poids pèse sur vos fesses.

Lorsque vous vous concentrez sur ce fait, vous pouvez sentir le poids qui pèse sur votre grand fessier. Mais avant que cela soit porté à votre attention, cette information était loin de votre objectif.

Si vous avez de la chance et que vous vous fatiguez les oreilles, vous entendrez peut-être des oiseaux éloignés. Jusqu'à ce que vous les écoutiez consciemment, leurs chansons sont absentes.

Le cerveau des mammifères est excellent pour classer les intrants par ordre de priorité afin de garantir que le monde nous soit présenté d'une manière que nous pouvons gérer. Si nous devions nous concentrer sur chaque élément détecté par nos sens, nous deviendrions certainement fous.

Des chercheurs de l'Université Johns Hopkins ont fait de nouvelles découvertes dans le cerveau des chauves-souris, ce qui nous aide à comprendre comment les mammifères paient cette attention guidée par laser.

Chauves-souris et sonar

Les chauves-souris chassent en faisant des sons, puis les écoutent alors qu'elles rebondissent sur les objets qui se trouvent devant elles. Cette utilisation incroyable du sonar leur permet de chasser pendant les heures les plus sombres, une période où les insectes ne sont plus sur leurs gardes et peuvent chasser en toute sécurité.

Pour utiliser l'écholocation, les chauves-souris doivent être capables de distinguer les échos que leurs vocalisations font dans un champ de bruit extérieur, y compris les appels des autres chauves-souris et leurs échos, insectes, arbres, avions et voitures.

L'auteur principal Melville J. Wohlgemuth, boursier postdoctoral au Département des sciences psychologiques et des sciences du cerveau de la Krieger School of Arts and Sciences, a déclaré:

"Le cerveau de la chauve-souris a développé des sensibilités spéciales qui lui permettent de détecter les sons de l'environnement qui sont pertinents pour l'animal. Nous avons pu découvrir ces sensibilités parce que nous utilisions le stimulus parfait - les propres vocalisations de la chauve-souris."

Wohlgemuth et sa co-auteure, Cynthia F. Moss, professeure et neuroscientifique à Johns Hopkins, ont cherché à comprendre quels sons étaient jugés suffisamment importants pour attirer l'attention. ils voulaient découvrir quel type de bruit serait suffisamment intéressant pour que les chauves-souris s'orientent vers le son.

Scintigraphie cérébrale et colliculus supérieur

Les chercheurs ont utilisé cinq grandes chauves-souris brunes (Eptesicus Fuscus) en y jouant une sélection de sons différents tout en surveillant l’activité dans une section spécifique de leur cerveau moyen appelée colliculus supérieur.

Le colliculus supérieur (SC) est connu pour jouer un rôle dans la collecte d'informations sensorielles et la réponse motrice correcte, par exemple en s'éloignant d'un son menaçant ou vers un son qui ressemble à de la nourriture.

Les chercheurs ont joué une série de sons de chauves-souris, allant des vocalisations naturelles produites pendant la chasse au bruit blanc, en passant par une sélection de sons compris entre les deux extrêmes. Tous les bruits étaient égaux en amplitude, en bande passante et en durée.

L'équipe a découvert que les neurones sensorimoteurs dans la région ventrale du SC répondaient à tous les sons joués, artificiels ou basés sur la chauve-souris; Cependant, les neurones des régions sensorielles dorsales du SC ne répondaient qu'aux sons de chasse naturels produits par les chauves-souris.

La vidéo suivante de Johns Hopkins explique l'expérience:

Pertinence pour l'attention humaine

Comme les cerveaux de mammifères présentent de grandes similitudes entre les espèces, ces résultats sont probablement pertinents pour le cerveau humain également. Le colliculus supérieur est connu pour être impliqué dans la direction des mouvements oculaires chez l'homme; Nouvelles médicales aujourd'hui a demandé à Wohlgemuth si les résultats pouvaient avoir une incidence sur l'attention visuelle et sur le son, et il a déclaré:

"Le colliculus supérieur est une structure multimodale qui utilise des informations visuelles, auditives et somatosensorielles pour contrôler les réponses motrices d'orientation.

Je crois que les résultats que nous avons trouvés pour la sélectivité auditive s’appliquent en effet à d’autres systèmes sensoriels, tels que la sélection d’un stimulus pour l’orientation visuelle. "

MNT Wohlgemuth a demandé s'il poursuivrait ses recherches sur ce mammifère le plus fascinant. Il envisage ensuite d’enquêter sur les chauves-souris en chassant des proies; ses "futures expériences impliqueront d'examiner comment la chauve-souris traite les informations sensorielles réelles utilisées pour le suivi des cibles".

Ce domaine fascinant et au premier abord intraitable de la neuroscience pourrait bientôt dévoiler davantage de ses secrets. MNT ont récemment couvert des recherches sur l’effet des retardateurs de flamme sur les portées d’attention des enfants.

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