Illusion du bras en caoutchouc : les poulpes tombent dans le panneau, comme nous !

En effectuant des expériences sur des poulpes, des chercheurs ont découvert que, tout comme les humains, ces céphalopodes se laissent piéger par l’illusion du faux bras en caoutchouc. Les pieuvres ont immédiatement adopté un comportement défensif, croyant qu’un faux tentacule pincé par les scientifiques leur appartenait. Cette réaction suggère qu’elles possèdent un sens de l’appartenance corporelle similaire à celui de l’homme — une capacité cognitive complexe, jamais observée jusqu’ici chez un animal non mammifère.

Les poulpes fascinent depuis longtemps les biologistes par leur intelligence remarquable et leur système nerveux singulier. Dotés de l’un des cerveaux les plus volumineux du règne animal relativement à leur taille, ils sont capables de résoudre des énigmes, de naviguer dans des labyrinthes et manifestent des comportements complexes tels que la chasse en groupe avec des poissons.

Les recherches sur leur système nerveux ont mis en évidence des capacités perceptives avancées, notamment pour la vision, le toucher et la proprioception — cette faculté à percevoir la position et les mouvements de son corps dans l’espace. Munis d’environ 500 millions de neurones, leurs bras d’une souplesse extrême peuvent se mouvoir de manière indépendante du cerveau et reconnaître des objets uniquement par le toucher.

Partant de ces constats, les chercheurs de l’Université de Ryukyus, au Japon, ont émis l’hypothèse que les poulpes disposeraient d’un sens multisensoriel de l’appartenance corporelle, un aspect fondamental de la conscience de soi. Si cette faculté a déjà été documentée chez certains mammifères comme les singes ou les rongeurs, elle demeure exceptionnelle chez les non-mammifères.

« Nous savons instinctivement que nos mains et nos jambes nous appartiennent lorsque nous les voyons. Cette perception, connue sous le nom de sentiment d’appartenance corporelle, est un aspect fondamental de la conscience de soi », expliquent les auteurs dans leur étude parue dans la revue Current Biology. « Dans cette étude, nous avons utilisé l’illusion de la main en caoutchouc pour démontrer qu’une pieuvre, un invertébré (mollusque céphalopode), ressent également l’appartenance corporelle de ses bras », poursuivent-ils.

Un sens de l’appartenance corporelle similaire à la nôtre ?

Décrite pour la première fois chez l’humain en 1998, l’illusion de la main en caoutchouc consiste à dissimuler la main réelle d’un individu tout en plaçant à côté, bien en vue, une fausse main en caoutchouc. Lorsque les deux mains — la réelle et la factice — sont simultanément effleurées, la plupart des personnes finissent par attribuer la sensation au faux membre, croyant qu’il leur appartient. Pour les neuroscientifiques, cette expérience éclaire la manière dont le cerveau intègre les signaux visuels, tactiles et proprioceptifs.

Afin d’évaluer l’effet de cette illusion chez les céphalopodes, les chercheurs japonais ont sélectionné six petites pieuvres nocturnes (Callistoctopus aspilosomatis) et les ont placées dans un aquarium pour y mener une série d’expériences. Un faux tentacule en gel souple a été conçu, puis fixé à une cloison opaque.

Dans un premier temps, cette cloison a été disposée au-dessus de l’un des tentacules des animaux, de manière à ce qu’ils ne voient que le leurre. À l’aide d’une petite tige en plastique, les deux bras — le vrai et le faux — ont été simultanément caressés pendant environ huit secondes. Ensuite, les chercheurs ont cessé de stimuler le véritable tentacule pour pincer immédiatement le faux à l’aide d’une pince en acier inoxydable.

Lorsqu’ils pinçaient le faux tentacule, tous les céphalopodes ont réagi de façon similaire : changement de couleur, rétraction du bras, posture défensive, fuite à la nage, ou plusieurs de ces comportements à la fois. Il s’agit là de réactions typiques de défense chez ces animaux, telles qu’on les observe lorsqu’un tentacule réel est blessé — preuve que les pieuvres se sont laissées tromper par l’illusion.

Dans une série d’expériences complémentaires destinées à valider les premiers résultats, les scientifiques ont modifié les paramètres de l’illusion : position du faux tentacule ne correspondant plus à celle du véritable, stimulations asynchrones des deux membres ou absence totale de contact. Dans ces conditions, les pieuvres n’ont pas réagi, ce qui confirme qu’elles se sont fait tromper uniquement lors du protocole initial, où les conditions étaient réunies pour activer cette illusion.

« Cela suggère que les pieuvres ont une représentation corporelle assez élaborée », commente Peter Godfrey-Smith, chercheur à l’Université de Sydney, dans les colonnes du New Scientist, sans avoir participé à l’étude. Cette découverte laisse entrevoir la possibilité d’utiliser les céphalopodes comme modèles d’étude pour mieux comprendre les bases neurobiologiques de l’appartenance corporelle, une fonction encore mal comprise chez l’humain.

Ces résultats pourraient par ailleurs trouver des applications dans d’autres domaines de recherche, notamment dans la conception de réseaux neuronaux artificiels, ou dans le développement de traitements pour certaines pathologies neurologiques comme l’asomatognosie — une affection neurologique rare se traduisant par la sensation qu’un membre est absent ou par l’incapacité à reconnaître une partie de son propre corps comme sienne, selon Phys.org.

Vidéo de présentation de l’étude :

Source : Current Biology