Le chant des oiseaux nous permet de mieux comprendre le langage humain

Cet article a initialement été publié sur Tonic.

Chez les humains comme chez les oiseaux, la faculté à communiquer prend racine dans les méandres du cerveau. Les jeunes oiseaux apprennent à interagir par le chant en écoutant leurs congénères et en reproduisant leurs mélopées. Par la suite, ils pratiqueront le chant avec acharnement, répétant des centaines, des milliers de fois les mêmes séquences vocales, jusqu'à être parfaitement au point.

Des chercheurs de l'École médicale du sud-ouest de l'Université du Texas exploitent les similarités étonnantes entre le développement du chant chez les oiseaux et celui de la parole chez les humains, en étudiant les connections neuronales liées à l'apprentissage vocal chez les diamants mandarins. Leur travail, dont les récents développements sont détaillés dans une étude publiée dans Nature Neuroscience, laisse espérer que nous saurons un jour préserver ces mêmes connections chez les humains prédisposés aux troubles de la parole.

"Étonnamment, de nombreux gènes associés aux troubles du développement du langage articulé ont un équivalent chez les oiseaux, qui peuvent, eux aussi, connaître des difficultés à s'exprimer par le chant", explique Todd Roberts, à la tête du laboratoire d'étude des chants d'oiseaux de l'École médicale du sud-ouest de l'Université du Texas.

Au cours de leur dernière étude, l'équipe a utilisé des méthodes d'imagerie médicale pour observer le cerveau de jeunes diamants mandarins - tandis qu'ils apprenaient à vocaliser leurs premières chansons. Comme prévu, les chercheurs ont constaté que les connexions entre les neurones du cortex moteur et ceux du cortex auditif du cerveau étaient impliqués dans cette fonction langagière. Ils ont également découvert un type unique de neurone, responsable de la transmission des signaux moteurs vocaux au cortex auditif.

Les jeunes oiseaux - génétiquement modifiés de façon à ne pas posséder ce type de neurone - ont eu toutes les peines du monde à imiter le chant des adultes au cours des expériences d'imprégnation vocale. Or, cette phase d'imitation est déterminante pour l'apprentissage du langage chez les diamants mandarins.

"Les oiseaux chanteurs mettent au point leur chant en imitant leur père, ou d'autres oiseaux adultes de la même espèce", explique Roberts. Chez les humains, au lieu de chansons, le bébé babillera jusqu'à pouvoir produire des sons clairs, articuler des syllabes et former des mots distincts. Il imitera ensuite les mots et phrases entendus auprès de ses parents et de ses frères et soeurs, tout en apprenant à se corriger lorsque les sons produits ne lui permettent pas d'être compris par ses pairs.

Chez les enfants victimes de troubles de la parole, en revanche, cet apprentissage est considérablement entravé. L'une des caractéristiques du trouble du spectre autistique est l'incapacité à imiter les adultes durant les premières années de la vie, ce qui contribue plus tard à des troubles de la parole et de l'apprentissage. On estime qu'il existe entre 300 000 et 500 000 enfants sur le spectre autistique en France actuellement, selon l'INSERM, ce qui correspond peu ou prou à 1 naissance sur 150.

En cartographiant les circuits cérébraux impliqués dans l'apprentissage et la maîtrise de la parole et en éclairant leur fonctionnement, Roberts et son équipe espèrent trouver une technique qui permettra de les réparer lorsqu'ils sont défaillants, en ciblant les mutations et erreurs génétiques dont ils sont affectés.

"Cette nouvelle étude est révélatrice, car elle met en évidence un circuit cérébral dont on soupçonnait l'existence depuis très longtemps. Nous pensions qu'ils réalisait des opérations essentielles impliquées dans le développement de la parole, et nous avons aujourd'hui, pour la première fois, la preuve que ce circuit est essentiel dans l'apprentissage des comportements vocaux", ajoute le chercheur. Ces neurones joueraient également un rôle dans le cerveau des individus adultes. Lorsque l'équipe a désactivé ce circuit chez les oiseaux adultes, les animaux parvenaient toujours à se souvenir des chants qu'ils avaient appris, mais ne pouvaient plus changer leur tempo ni leur hauteur.

L'équipe de Roberts n'est pas la première à utiliser des oiseaux chanteurs comme modèle animal pour étudier le développement de la parole chez les humains. Des scientifiques de l'Université de l'État de Floride ont récemment obtenu une subvention de 800 000 $ de la National Science Foundation pour élargir leurs recherches aux oiseaux chanteurs. D'autres équipes ont utilisé des diamants mandarins pour étudier les troubles neurodégénératifs qui conduisent à une perte de faculté de s'exprimer oralement, comme la maladie de Huntington.