Quand chiens et humains trouvent un langage commun
Humains et chiens font la paire depuis des millénaires. Mais comment des espèces aussi éloignées peuvent-elles se comprendre ? Une récente étude, publiée dans PLOS Biology, menée par des chercheurs de l’Université de Genève et de l’Institut de l’Audition, centre de l’Institut Pasteur révèle que le binôme se rencontre à mi-chemin de leurs différences pour communiquer ensemble. De leurs résultats, les chercheurs émettent l’hypothèse que les chiens et les humains se sont coadaptés pour pouvoir communiquer ensemble. La comparaison avec d’autres canidés non domestiqués par l’humain, comme les loups, permettrait de savoir quelles capacités linguistiques du chien sont dues à sa génétique et lesquelles sont dues à sa socialisation.
Pour communiquer par-delà les barrières de l’espèce, les humains et les chiens s’adaptent. © 2024 iStockphoto.
Avoir son propre débit de parole a des avantages pour une espèce : elle peut ainsi éviter les prédateurs, reconnaître les membres de son genre, dont des potentiels partenaires… Mais parfois il peut être utile de savoir s’adapter à un rythme étranger, pour savoir ce que les autres racontent, que ce soit de manière compétitive en « écoutant aux portes », ou de manière collaborative, comme entre les chiens et les humains. Dans cette étude, les chercheurs ont mis en lumière l’adaptation des chiens et des humains pour permettre la communication au-delà des barrières de l’espèce.
Parlez-vous chien ?
Vous changez de voix en parlant à votre chien ? C’est un processus naturel et utile. Eloïse Déaux, chercheuse en comportement animal et neuroscience à l’Université de Genève, a analysé avec son équipe des centaines de vocalisations provenant de chiens et d’humains. D’après ses résultats, les chiens ont un rythme de vocalisation plus lent que les humains. Et quand un humain s’adresse à un chien… le rythme de parole est à mi-chemin entre les deux. « Les humains ralentissent leurs élocutions lorsqu’ils s’adressent à leurs animaux de compagnie, c’est une modification qui les rapproche du rythme vocal typique du chien et qui pourrait faciliter la compréhension, » explique Eloïse Déaux.
Mais alors, comment expliquer cette différence entre humains et chiens ? Pour la chercheuse, la réponse ne se trouve pas uniquement dans l’anatomie, mais aussi dans les mécanismes cérébraux, plus précisément les ondes cérébrales, ces motifs électriques dans le cerveau qui résultent de l’activité synchrone des neurones.
Pas sur la même longueur d’onde
Les ondes cérébrales sont classifiées selon leur fréquence : les ondes delta ont une fréquence entre 0.5 et 4 Hertz (Hz), alors que celle des ondes thêta se trouve entre 4 et 7 Hz. Elles se distinguent aussi par leurs implications dans les mécanismes cognitifs. Au niveau du langage humain par exemple, les ondes gamma sont associées au codage des phonèmes (les sons de la parole), les ondes thêta à la syllabification et les ondes delta à l’intonation (aussi appelé prosodie).
Et qu’en est-il chez les autres animaux ? « L’étude du rôle des oscillations cérébrales dans la perception de la parole est relativement récente, même chez l’humain, » déclare Anne-Lise Giraud, professeure en neuroscience de l’Université de Genève et directrice de l’Institut de l’Audition, centre de l’Institut Pasteur, à l’origine du projet. « Alors l’appliquer à nos compagnons à quatre pattes n’est pas anodin. » Pour étudier des oscillations cérébrales des canidés, les chercheur-se-s ont adapté des protocoles d’électroencéphalographie (EEG) non-invasive. Les participants, humains et chiens, sont exposés à des stimuli auditifs et l’activité cérébrale en réponse est mesurée. « On étudie la corrélation, ou la similarité, entre le signal acoustique et les oscillations EEG, » explique la chercheuse. Résultat : « Chez les humains, les ondes thêta qui composent le signal EEG se calent sur l’enveloppe acoustique, alors que chez les chiens, ce sont les ondes delta. »
Pour démontrer que les oscillations mesurées par l’EEG servent dans la perception des signaux auditifs, les scientifiques se sont assurés que ces derniers sont bien compris par les participants.
Entre comportement et compréhension
Chez les humains, on peut facilement évaluer l’intelligibilité d’un stimulus sonore : la personne est capable de rapporter sa compréhension à l’oral comme à l’écrit. Chez le chien, c’est différent. « Nous avons utilisé un langage à destination des chiens composé d’ordres plutôt que de félicitations, afin de pouvoir mesurer objectivement l’intelligibilité des stimuli pour le chien, via son exécution des différentes commandes », explique Eloïse Déaux. Une approche novatrice qui permet de faire le parallèle entre le comportement, la compréhension et les mécanismes cérébraux.
Grâce à cette approche, les limites d’intelligibilité des signaux acoustiques chez les humains et les chiens peuvent être testées : les chercheur-se-s modifient les phrases pour accélérer ou ralentir leur débit. Ils diffusent aussi des signaux sans contenu ou sans prosodie. Eloïse Déaux explique sa méthode : « Pour obtenir la condition sans contenu par exemple, on inverse l’enregistrement d’ordre du maître. Ainsi, ‘assis’ devient quelque chose comme ‘issa’. On ré-inverse ensuite la prosodie pour qu’elle corresponde à celle du signal d’origine. »
D’après les résultats des scientifiques, les chiens ne répondent pas aux ordres avec un débit trop rapide. Ils sont donc capables de traiter le langage humain, mais uniquement si celui-ci se trouve sur la bande delta, entre 1 et 3 Hz. De plus, la perte du contenu influence également la compréhension chez les chiens : avec la prosodie uniquement, l’intelligibilité des commandes est plus faible qu’en conditions normales. « Notre étude démonte ainsi le mythe selon lequel le chien serait uniquement sensible à notre intonation, la prosodie. Pour qu’il comprenne ce que l’on dit, le contenu phonologique est important, mais contrairement à nous, la syllabe n’est pas la brique de base de leur compréhension. » rapporte la chercheuse.
De plus, et c’est ce qui est critique, les résultats montrent que compréhension et oscillations sont intimement liés. Plus les oscillations thêta chez les humains, et delta chez les chiens, suivent bien l’enveloppe du signal, plus le niveau de compréhension est élevé.
Une exception ou une généralité ?
De leurs résultats, les chercheurs émettent l’hypothèse que les chiens et les humains se sont coadaptés pour pouvoir communiquer ensemble. Mais ce comportement est-il uniquement dû à la relation spéciale entre les 2 espèces ? « Il serait intéressant d’aller voir chez d’autres animaux avec qui l’Homme interagit – vache, brebis, cochon… – s’ils ont développé la même faculté d’adaptation, et si l’Homme réduit son débit de parole pour leur parler, » notent les deux chercheuses.
La comparaison avec d’autres canidés non domestiqués par l’humain, comme les loups, permettrait de savoir quelles capacités linguistiques du chien sont dues à sa génétique et lesquelles sont dues à sa socialisation. Le groupe d’intérêt spécial (SIG) Canid Cognition du NCCR Evolving Language, à l’initiative de Klaus Zuberbühler (UniNE), Martin Meyer (UZH) et Anne-Lise Giraud, pourrait nous en apprendre plus à ce sujet dans un futur proche. « Une meilleure connaissance des mécanismes cérébraux du chien nous permettra d’acquérir du savoir sur les humains et notre évolution, car c’est un animal évolutionnairement très éloigné de nous, mais aussi d’améliorer les techniques d’éducation de nos amis à quatre pattes, » conclut Eloïse Déaux.
Reference
À propos du PRN Evolving Language
Le Pôle de Recherche National (PRN) Evolving Language est un consortium de recherche national et interdisciplinaire qui réunit des groupes de recherche provenant des sciences humaines et informatiques, des sciences sociales et des sciences naturelles. Ensemble, nous avons pour objectif de résoudre l’un des plus grands mystères de l’être humain : qu’est-ce que le langage ? Comment notre espèce a-t-elle pu développer cette capacité à s’exprimer, à traiter le langage dans notre cerveau et à transmettre sans cesse de nouvelles variations linguistiques aux nouvelles générations ? Comment notre capacité de langage va-t-elle changer face aux nouveaux médias et à la neuro-ingénierie ?
À propos de l’Institut Pasteur
Fondation reconnue d’utilité publique, créée par décret en 1887 à l’initiative de Louis Pasteur, l’Institut Pasteur est aujourd’hui un centre de recherche biomédicale de renommée internationale. Pour mener sa mission dédiée à la lutte contre les maladies, en France et dans le monde, l’Institut Pasteur développe ses activités dans quatre domaines : recherche, santé publique, formation et développement des applications de la recherche. Leader mondial reconnu dans le domaine des maladies infectieuses, de la microbiologie et de l’immunologie, l’Institut Pasteur se consacre à l’étude de la biologie du vivant. Ses travaux portent ainsi sur les maladies infectieuses émergentes, la résistance aux antimicrobiens, certains cancers, les maladies neurodégénératives et les pathologies de la connectivité cérébrale. Pour renforcer l’excellence de ses recherches, l’Institut Pasteur dispose et développe un environnement technologique de très haut niveau, comme en nano-imagerie ou en biologie computationnelle et intelligence artificielle. Depuis sa création, 10 chercheurs travaillant au sein de l’Institut Pasteur ont reçu le prix Nobel de médecine, les derniers en 2008 à titre de reconnaissance de leur découverte en 1983 du virus de l’immunodéficience humaine (VIH) responsable du sida.
L’Institut Pasteur est un des membres du Pasteur Network, un réseau mondial de 33 membres sur les cinq continents, unis par des valeurs pasteuriennes communes, qui contribuent à l’amélioration de la santé humaine.
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