Les souris « peuvent formuler des hypothèses et utiliser des processus cognitifs supérieurs pour y parvenir »

À l'université Johns Hopkins (États-Unis), des chercheurs étudient les stratégies d'apprentissage mises en place aussi bien par les humains que par les animaux. Les souris, notamment. Et au fil des expériences, les neuroscientifiques ont noté quelque chose de surprenant. Leurs souris obtenaient de mauvais résultats alors même qu'elles savaient comment réussir. Comme si elles en savaient beaucoup plus qu'elles ne voulaient bien le montrer. Aujourd'hui, enfin, ils apportent une explication.

Dans la revue Current Biology, les chercheurs décrivent l'expérience simple qu'ils ont menée pour comprendre. Ils ont proposé à des souris d'entendre deux sons différents. Après l'un des deux, elles devaient faire tourner une roue vers la gauche pour être récompensées. Après l'autre, elles devaient la faire tourner vers la droite.

Au cours d’essais consécutifs menés par les scientifiques de l’université Johns Hopkins (États-Unis), les souris tournaient un peu la roue à gauche, puis la tournaient à droite, commettant apparemment des erreurs, mais étant en réalité stratégiques. © Université Johns Hopkins

Des souris qui formulent des hypothèses ?

Les chercheurs ont observé que les souris avaient tendance à faire tourner la roue un peu vers la gauche puis vers la droite. Ce qui ressemble à une erreur. Mais les neuroscientifiques y ont plutôt vu une forme d'exploration. « Ce que les souris ont fait est en réalité très intelligent, commentent-ils.  Nous pensons que les souris, comme les humains, peuvent formuler des hypothèses et les tester et utiliser des processus cognitifs supérieurs pour y parvenir. »

Et les chercheurs ne se sont pas arrêtés là. Ils ont voulu savoir comment leurs souris réagiraient si la récompense disparaissait de l'équationéquation. En effet, si la souris possède ce que les neuroscientifiques appellent « un modèle interne de la tâche », la suppression de la récompense va venir violer son attente. Celle d'une récompense qui tombe après un bon comportement. Ainsi, si la souris jouit d'un modèle interne de la tâche, son comportement devrait changer lors des essais ultérieurs.

Il y a quelques années, les chercheurs de l’université Johns Hopkins avaient déjà démontré que les récompenses étaient nécessaires à l’apprentissage, mais qu’elles pourraient aussi masquer les véritables connaissances des souris. © Image générée par une IA, Adobe Firefly

Des souris aussi stratégiques que des bébés

C'est exactement ce que les chercheurs ont observé. Lorsqu'une souris agissait correctement et n'était pas récompensée, elle doublait immédiatement la bonne réponse lors d'un nouveau test. Comme si elle s'était dit : « Hé, je m'attendais à être récompensée. Je ne l'ai pas été ? Alors, laissez-moi tester mes connaissances. Laissez-moi utiliser les connaissances que j'ai et voir si elles sont vraiment correctes. »

Sans modèle interne de la tâche, les neuroscientifiques l'assurent, la souris non récompensée pourrait continuer à produire à l'infini, de mauvais résultats. Mais les travaux publiés ici montrent que très tôt dans son apprentissage, la souris a une attente et se révèle capable de changer de comportement lorsque les expérimentateurs la violent. Pour une souris, cela semble étonnamment stratégique. C'est cependant un phénomène bien connu. Le genre que l'on observe chez les bébés humains. La façon dont ils apprennent avant d'avoir développé des capacités d'expression orale, par exploration et hypothèse. Et comme ils le font avec les bébés humains, les chercheurs ont dû faire preuve, ici, de psychologie pour interpréter le comportement des souris et en déduire un processus mental.

Reste désormais à déterminer la base neuronale de cette pensée stratégique et comment ces stratégies pourraient se comparer entre différents animaux.