Le cerveau d’un chien est câblé pour l’odorat. Maintenant, une nouvelle carte montre à quel point ce câblage est étendu.
De puissantes connexions nerveuses relient le nez du chien à de larges pans du cerveau, rapportent des chercheurs le 11 juillet 2022 dans le Journal of Neuroscience . L’une de ces connexions canines, un lien important entre les zones qui gèrent l’odorat et la vision, n’a jamais été vue auparavant chez aucune espèce, y compris les humains.
Les résultats offrent une description anatomique unique en son genre de la façon dont les chiens “voient” le monde avec leur nez. La nouvelle carte du cerveau est «un travail formidable et fondamental», déclare Eileen Jenkins, vétérinaire de l’armée à la retraite et experte en chiens de travail. “Dire qu’ils ont tous ces mêmes liens que nous avons chez les humains, et même plus, cela va révolutionner la façon dont nous comprenons la cognition chez les chiens.”
À certains égards, les résultats ne sont pas surprenants, déclare Pip Johnson, radiologue vétérinaire et expert en neuroimagerie au Cornell University College of Veterinary Medicine. Les chiens sont de superbes renifleurs. Leur nez contient entre 200 millions et 1 milliard de capteurs de molécules d’odeur, contre 5 millions de récepteurs estimés dans un nez humain. Et les bulbes olfactifs des chiens peuvent être jusqu’à 30 fois plus gros que ceux des humains. Mais Johnson voulait savoir comment les informations sur les odeurs se transmettent aux régions du cerveau au-delà de l’évident équipement de reniflement.
Pour construire la carte, Johnson et ses collègues ont effectué des examens IRM sur 20 chiens de race mixte et trois beagles. Les sujets avaient tous un long nez et une tête moyenne, et étaient probablement tous de bons renifleurs. Les chercheurs ont ensuite identifié des faisceaux de fibres de matière blanche qui transportent des signaux entre les régions du cerveau. Une méthode appelée imagerie du tenseur de diffusion, qui repose sur le mouvement des molécules d’eau le long des tissus, a révélé les voies sous-jacentes, que Johnson compare au «réseau routier» du cerveau.
Une fois que les informations sur les odeurs sont entrées dans le nez, elles se dirigent vers le bulbe olfactif, une structure cérébrale qui se trouve derrière les yeux des chiens. Mais à partir de là, il n’était pas clair où les signaux allaient ensuite. Lorsque Johnson a recherché les voies dans les données IRM du chien, elle a été époustouflée. “Je n’arrêtais pas de trouver ces énormes voies”, dit-elle. “Ils ressemblent à des autoroutes de l’information allant du nez au cerveau.”
Cette nouvelle carte du cerveau du chien contient des routes familières, notamment celles qui relient le bulbe olfactif aux zones cérébrales associées aux souvenirs et aux émotions. Chez les gens, ces routes expliquent pourquoi une bouffée de parfum peut transporter une personne dans le temps.
Mais un tract était totalement nouveau. Cette route, épaisse et évidente, reliait le bulbe olfactif au lobe occipital, la partie du cerveau du chien qui gère la vision. “De nombreuses personnes ont émis l’hypothèse que ce lien existait, sur la base du comportement de chiens dressés et de chiens de détection”, explique Jenkins, qui pratique actuellement chez Huntsville Veterinary Specialists & Emergency en Alabama et qui n’a pas participé à cette étude. “Mais personne n’a été en mesure de le prouver. C’est fabuleux.
Des scientifiques ont transformé des araignées mortes… en robots
Les chiens utilisent tous leurs sens pour évaluer leur environnement. Mais ce nouveau lien entre l’odorat et la vue suggère que les deux sont intimement liés. Peut-être que ce lien anatomique pourrait être la raison pour laquelle l’odorat peut souvent compenser la perte de vue d’un chien, dit Johnson. “Les chiens aveugles peuvent toujours jouer à chercher.”
La reproduction peut affecter la forme du cerveau des chiens , ont découvert la neuroscientifique Erin Hecht de l’Université de Harvard et ses collègues. Il serait intéressant de voir à quoi ressemblent ces voies olfactives chez différentes races de chiens, y compris les chiens odorants élevés et entraînés pour des travaux tels que la chasse, la recherche de survivants d’une catastrophe ou l’identification de maladies comme le cancer ou le COVID-19 , dit Hecht. « Cette étude jette les bases de travaux futurs », dit-elle.
Johnson et ses collègues visent à explorer les voies olfactives d’autres animaux. “En fait, j’ai eu un jeu avec des données sur les chats”, dit-elle. “Les chats ont aussi le système olfactif le plus étonnant, et probablement plus de connexions que le chien que je peux voir.” Mais les gens de chiens, calmez-vous. « Ce ne sont que des données préliminaires », ajoute-t-elle rapidement.