La seiche développe des souvenirs qui ne disparaissent pas avec l’âge

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| Pixabay

Un groupe de chercheurs a découvert que la seiche était douée d’une mémoire de type épisodique, un processus via lequel elle se souvient d’événements passés avec leur contexte, à savoir la date, le lieu et leur état émotionnel. Chez l’Homme, tout comme les autres mammifères, cette mémoire tend à diminuer au cours du vieillissement. Mais il s’avère que la seiche conserve cette capacité intacte, quasiment jusqu’à la fin de sa vie.

La mémoire dite sémantique, via laquelle nous stockons nos connaissances générales, sans autre caractéristique associée, reste relativement intacte avec l’âge. Mais à mesure que nous vieillissons, nous perdons progressivement la capacité de nous souvenir d’expériences qui se sont produites à des moments et à des endroits particuliers. Les scientifiques expliquent ce déclin irrémédiable par la détérioration d’une partie du cerveau, l’hippocampe, connue pour être étroitement liée à la formation et à la consolidation des souvenirs. Mais il se trouve que les seiches ne possèdent pas d’hippocampe et leur structure cérébrale est radicalement différente de la nôtre.

Une équipe internationale de chercheurs a donc étudié l’évolution des deux types de mémoire, sémantique et épisodique, chez ces animaux au cours de leur vie. Ils ont alors fait une incroyable découverte : « Les seiches peuvent se souvenir de ce qu’elles ont mangé, où et quand, et l’utiliser pour guider leurs décisions d’alimentation. Ce qui est surprenant, c’est qu’elles ne perdent pas cette capacité avec l’âge, malgré d’autres signes de vieillissement tels que la perte de la fonction musculaire et de l’appétit », résume Alexandra Schnell, psychologue et spécialiste en écologie comportementale à l’Université de Cambridge et auteure principale de l’étude.

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Une capacité de mémorisation efficace et durable

Parce qu’elles ont une durée de vie relativement courte (de un à deux ans), les seiches communes (Sepia officinalis) sont de bons sujets pour étudier l’évolution de la mémoire au cours de leur vie. Les scientifiques ont travaillé avec deux groupes distincts de ces céphalopodes : 24 spécimens « jeunes », âgés de 10 à 12 mois constituaient le premier groupe ; 24 autres, âgés de 22-24 mois, composaient le second.

Les chercheurs ont comparé les performances des deux cohortes dans deux tâches de mémoire distinctes. Au préalable, les seiches ont été entraînées à s’approcher d’une zone précise de leur aquarium, à l’aide d’un repère visuel (un carré en PVC noir et blanc). Dans la tâche de mémoire de type sémantique, les sujets devaient apprendre que l’emplacement d’une ressource alimentaire dépendait de l’heure de la journée : les seiches devaient visiter trois endroits différents dans leur aquarium sur une période de 6 heures, dont un seul contenait un aliment toutes les 3 heures. Ainsi, un total de trois séances d’alimentation ont été proposées ; la seiche devait apprendre que l’emplacement de la nourriture dépendait de l’heure de la journée.

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Schéma de l’expérience de mémoire de type sémantique, représentant un exemple de point de départ pour la seiche et un exemple de configuration de repère visuel. Cette configuration était identique chaque jour d’entraînement et de test. © A. K. Schnell et al.

Dans la tâche de mémoire de type épisodique, la seiche devait résoudre une tâche de recherche de nourriture en récupérant des informations (quoi/où/quand) sur un événement passé, avec des caractéristiques spatio-temporelles uniques. La tâche consistait à leur faire comprendre que deux aliments différents — des crevettes grises et des crevettes royales, qui font partie de leur régime alimentaire habituel — étaient disponibles à des endroits spécifiques et après des délais spécifiques ; les proies les moins appréciées étaient proposées après 1 h, mais les proies préférées (les crevettes grises) n’étaient proposées qu’après 3 h de délai.

test mémoire épisodique seiche
Schéma de l’expérience de mémoire de type épisodique, illustrant la disponibilité de chaque type de proie et leurs taux de reconstitution après un délai de 1 h et de 3 h. Le repère visuel et la configuration des proies étaient uniques chaque jour de test. © A. K. Schnell et al.

À l’issue de cette phase d’apprentissage, les scientifiques ont testé la capacité des seiches à se souvenir de l’endroit, du moment et du type de nourriture fourni. Il s’avère que toutes les seiches, quel que soit leur âge, surveillaient quelle nourriture apparaissait en premier à chaque repère visuel et utilisaient ces informations pour déterminer quel était le meilleur endroit pour se nourrir à chaque repas suivant — la preuve qu’elles avaient développé une mémoire de type épisodique.

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Une capacité qui favorise la diversification génétique au sein de l’espèce ?

Pour chaque type de mémoire testé, les performances mesurées étaient comparables entre les deux groupes d’âge. Mais pour la tâche de mémoire de type épisodique, les chercheurs ont remarqué que les seiches âgées ont atteint le critère de réussite (soit 8/10 choix corrects lors d’essais consécutifs) significativement plus rapidement que les jeunes. « Les vieilles seiches étaient aussi bonnes que les plus jeunes dans la tâche de mémoire — en fait, beaucoup des plus anciennes ont même davantage réussi le test que les jeunes », confirme Schnell.

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Des preuves de l’existence d’une mémoire de type épisodique ont déjà été observées chez d’autres animaux, tels que les rats et les geais. Mais à la différence de ces animaux, les souvenirs stockés par la seiche ne se détériorent pas avec l’âge, ce qui en fait un sujet d’étude vraiment unique. « Ces comportements sophistiqués sont une surprise, même pour nous. Il y a encore de nombreuses découvertes à venir sur le lien entre cerveau et comportement », ajoute Roger Hanlon, chercheur au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole et co-auteur de l’étude.

Le cerveau des seiches est dépourvu d’hippocampe, mais il comporte en revanche un lobe vertical vraisemblablement associé à l’apprentissage et à la mémoire ; ce lobe présente en effet des similitudes de connectivité et de fonctionnalité avec l’hippocampe des vertébrés. Or, il apparaît que celui-ci ne se dégrade pas avant les deux ou trois derniers jours de la vie de l’animal, ce qui, selon les chercheurs, pourrait expliquer pourquoi la mémoire de type épisodique n’est pas affectée par le vieillissement.

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L’équipe suggère par ailleurs que cette capacité à se souvenir d’événements et de leurs éléments contextuels pourrait aider les seiches à se souvenir avec quels individus elles se sont accouplées, afin qu’elles ne retournent pas vers le même partenaire. « De tels comportements pourraient favoriser la propagation des gènes dans toute la population régionale », explique Schnell.

Source : Proceedings of the Royal Society B, A. K. Schnell et al.

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