L'IRM fonctionnelle révèle le mécanisme par lequel le cerveau canin reconnaît les émotions négatives humaines

Nouvelles du 11 août : des éthologues de l'Université Eötvös Loránd en Hongrie, en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Vienne en Autriche et de l'Université nationale autonome du Mexique, ont étudié, grâce à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), la manière dont le cerveau canin traite les émotions faciales humaines. L'article correspondant a été publié dans *iScience*.

L'équipe de recherche a conçu deux expériences. Afin d'éviter que les réactions émotionnelles des chiens envers des personnes connues n'influencent les résultats, des photos de visages d'inconnus ont été utilisées dans les expériences. La première expérience a inclus 8 chiens âgés de 18 à 53 mois, dont 6 border collies, 1 labrador et 1 golden retriever. Les chiens restaient immobiles dans le scanner et pouvaient quitter l'appareil à tout moment. L'expérience a d'abord comparé des images de visages joyeux et neutres. Chaque photo était présentée pendant 7 secondes, suivie d'un intervalle d'écran blanc de 12,25 secondes. Chaque chien a subi 5 scans IRMf.

Les résultats montrent que, lorsque les chiens regardaient des expressions joyeuses, une vaste région du cortex temporal droit de leur cerveau présentait un signal dépendant du niveau d'oxygénation sanguine (signal BOLD) plus prononcé, s'étendant jusqu'au noyau caudé, avec un volume de cluster de signal de 25 327 millimètres cubes. Les chercheurs ont ensuite cherché à déterminer si cette région était spécifiquement sensible aux expressions joyeuses ou si elle réagissait à tous les visages exprimant une émotion.

La deuxième expérience a inclus 12 chiens, dont 6 avaient participé à la première phase. Les chercheurs ont utilisé des méthodes d'apprentissage automatique pour analyser les schémas d'activité de la région cérébrale identifiée lors de la première expérience, et ont demandé à un classificateur de déterminer le type d'expression faciale que les chiens observaient. Les résultats montrent que cette région cérébrale pouvait distinguer statistiquement les expressions joyeuses des trois types d'expressions négatives : la précision moyenne de classification entre joie et tristesse était de 69,8 %, entre joie et colère de 60,9 %, et entre joie et peur de 63,5 %. Cependant, lors des comparaisons entre les trois expressions négatives (tristesse, colère, peur), la précision de classification ne dépassait pas le niveau aléatoire.

Pour approfondir les différences, les chercheurs ont réalisé une analyse du cerveau entier. Les résultats ont révélé que les schémas d'activité du gyrus latéral antérieur droit pouvaient distinguer les expressions de tristesse et de peur ; le gyrus latéral moyen droit et le gyrus rétrosplénial gauche pouvaient distinguer les expressions de colère et de peur. Pour les expressions de tristesse et de colère, aucune différence statistiquement significative n'a été observée. Les chercheurs estiment que différentes régions du cerveau canin réagissent différemment à certaines émotions négatives humaines, l'expression de peur pouvant avoir un effet d'éveil plus fort ou une signification comportementale spécifique pour les chiens.

Les auteurs de l'étude indiquent qu'il s'agit de la première recherche fournissant des preuves de neuroimagerie que le cerveau canin est capable de percevoir certaines émotions négatives humaines. Cependant, l'étude présente également des limites : seulement 12 chiens ont participé à l'expérience d'apprentissage automatique, ce qui constitue un échantillon relativement petit ; la majorité des chiens testés étaient des border collies, les résultats ne pouvant donc pas être entièrement généralisés à tous les chiens ; de plus, l'expérience utilisait des photos statiques, alors que dans la vie réelle, les chiens comprennent généralement les émotions humaines en combinant plusieurs indices tels que les expressions, les gestes et la voix.