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# Biologie# Comportement animal et cognition

L'attention chez les animaux : Ce qu'on a appris

Un aperçu de comment l'attention fonctionne chez différentes espèces animales.

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Attention entre lesAttention entre lesespècesd'attention chez les animaux.Une étude révèle des similitudes
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Quand tu penses aux animaux et à leur intelligence, tu pourrais imaginer un chien malin ou un singe espiègle. Mais savais-tu que l’Attention, c’est super important dans le règne animal aussi ? Ça aide les mammifères comme les souris, les singes et les humains à trouver de la nourriture, éviter le danger et interagir entre eux. Cet article explore comment on a étudié l’attention chez ces différentes Espèces et ce qu’on a découvert.

L'Importance de l'Attention

L’attention, c’est comme une bonne dose d’espresso qui t’aide à te concentrer quand tu étudies ou que tu bosses. Sans ça, les souris pourraient devenir des en-cas faciles pour les oiseaux, les singes pourraient rater leur prochain repas, et les humains ? Bah, ils pourraient galérer à lire les petites lignes sur une boîte de céréales. Donc, prêter attention, c’est vraiment crucial.

Dans un labo de neurosciences, l’attention soutenue veut dire rester concentré sur une tâche spécifique. Quand les animaux sont super attentifs, ça se voit souvent à travers des pupilles plus grandes ou plus de mouvement. Mais voilà le truc : c’est dur de rester concentré trop longtemps. Tout comme quand on décroche pendant un cours ennuyant, l’attention peut fluctuer. Ça veut dire que parfois, les animaux sont au top, et d’autres fois, pas trop.

Attention et Performance

Quand les animaux ou les humains se concentrent sur une tâche, ils performent généralement mieux. Ils répondent plus vite et font moins d’erreurs. Cependant, il y a un jeu qui se passe dans leur tête appelé le compromis vitesse-précision. Parfois, ils se concentrent sur la rapidité, d’autres fois sur la justesse. Il y a aussi la possibilité que des récompenses-comme des friandises délicieuses-puissent influencer leurs stratégies d’attention.

Il semble assez clair que l’attention soutenue est importante pour plein d’espèces, mais voici le hic : comment on compare les niveaux d’attention entre différents animaux ? Les humains, les souris et les singes ont tendance à faire des Tâches différentes, donc comparer leur attention, c’est comme comparer des pommes et des oranges.

Différentes Tâches, Différents Animaux

Prenons une souris, par exemple. Dans les expériences, elles font souvent des tâches qui impliquent de se déplacer dans une chambre ou de courir sur un tapis roulant pour atteindre des récompenses. Les scientifiques observent leur comportement et devinent leur attention en fonction de choses comme le mouvement et le léchage pour les récompenses.

Les singes, en revanche, bossent généralement sur des tâches visuelles où ils restent immobiles et font des petits mouvements. Les chercheurs ont découvert que quand les singes sont très attentifs, ils repèrent mieux les changements subtils de ce qu’ils voient. Mais dans ce contexte, leur niveau d’attention peut varier pas mal d’un essai à l’autre, ce qui peut les amener complètement à décrocher.

Et puis, on a les humains. Dans les labos de psychologie, ils font souvent face à des tâches monotones où ils doivent garder leur concentration pour répondre correctement aux cibles. Ça peut devenir ennuyeux, et du coup, les lapsus d’attention deviennent fréquents.

Une Approche Naturelle

Pour vraiment comprendre l’attention, on a décidé de rassembler les trois espèces dans le même cadre expérimental. On a créé un environnement de réalité virtuelle (VR) qui ressemblait à un cadre naturel. Au lieu d’appuyer sur des boutons, les animaux et les humains pouvaient ‘marcher’ vers des objets qui ressemblaient à des feuilles. Ils se déplaçaient librement, ce qui aidait à capturer leur comportement de manière plus naturelle.

Ce nouvel aménagement nous a permis d’examiner leur performance au-delà des temps de réaction habituels et des taux de réussite. Par exemple, si une souris mettait du temps à répondre, ça pouvait signifier qu’elle était super concentrée mais incertaine de la réponse, ou peut-être juste distraite.

Le Cadre de l'Expérience

On a mis en place une tâche simple où les participants devaient choisir entre deux objets en forme de feuille dans le monde VR, qui ressemblait à un champ verdoyant avec des montagnes. Les souris couraient sur une boule spéciale, tandis que les singes et les humains utilisaient des trackballs. Ils pouvaient regarder autour d’eux librement en se dirigeant vers les feuilles.

En utilisant leurs parcours dans la VR, on a mesuré leur performance de cinq manières différentes : précision (combien de fois ils ont deviné juste), exactitude (à quel point ils s’approchaient des objets avec précision), biais (s’ils avaient tendance à privilégier un objet plutôt qu’un autre), temps de réaction (à quelle vitesse ils se déplaçaient), et vitesse (à quelle vitesse ils traversaient l’environnement).

Décomposer la Performance

En analysant ces cinq mesures, on pouvait avoir une vision plus claire de la façon dont chaque espèce performait en fonction de leur état d’attention. Par exemple, s’ils étaient très précis mais lents, ils étaient probablement dans un état de prudence, tandis que quelqu’un qui se précipitait et faisait des erreurs serait dans un état moins concentré.

Pour mieux comprendre ces États, on a utilisé des techniques de modélisation statistique qui ont divisé la performance en quatre catégories : distrait (lent et inexact), délibéré (lent mais précis), impulsif (rapide mais inexact), et efficace (rapide et précis).

Observations Clés

Quand on a regardé les données, on a trouvé que les trois espèces passaient à peu près le même temps dans ces états d’attention. Elles avaient des moments où elles restaient dans un état pendant plusieurs essais d’affilée, ce qui a conduit à la conclusion que l’attention fluctue mais semble suivre un schéma similaire entre les espèces.

Fait intéressant, le temps passé dans les états ne reflétait pas seulement la qualité de la tâche. On a remarqué un rythme dans la durée des états, suggérant que la façon dont l’attention fluctue est moins liée à la tâche en cours et plus à la manière dont les animaux gèrent généralement leur concentration.

Attention au Fil du Temps

On a aussi étudié la durée des états d’attention. Il semble que les animaux restent dans un état pendant environ six essais avant de passer à un autre. Certaines espèces, comme les humains, avaient tendance à passer plus de temps dans les états précis par rapport aux états moins précis.

Quand on a tracé les transitions entre les états, on a trouvé un schéma. Les animaux étaient plus susceptibles de changer au sein d’une catégorie d’état que de sauter entre différentes catégories. Par exemple, une souris qui était distraite était plus susceptible de rester distraite ou de passer à un état impulsif plutôt que de changer soudainement à un état prudent et axé sur la précision.

Le Rythme de l'Attention

En examinant la fréquence à laquelle les états changeaient, on a découvert un rythme dans la durée des états d’attention. Étonnamment, les trois espèces ont affiché un pic similaire dans les cycles d’attention, suggérant qu’il pourrait y avoir un aspect évolutif dans la façon dont l’attention fonctionne chez les mammifères. Le rythme pour les singes et les humains était d’environ 55 essais, tandis que pour les souris, il atteignait environ 70 essais.

Cette découverte suggère que l’attention soutenue est importante, mais elle suit aussi un certain rythme qui pourrait être ancré dans ces espèces.

Influence de la Tâche sur l'Attention

Maintenant, tu te demandes peut-être si la difficulté de la tâche a joué un rôle dans ces changements d’attention. Nos résultats ont montré que les transitions d’un état d’attention à un autre étaient largement indépendantes de la difficulté de la tâche. Bien que les tâches plus difficiles ralentissent les réactions, cela ne changeait pas les mécanismes internes qui régissent les fluctuations d’attention.

Cela suggère que la façon dont l’attention change se passe principalement sous le contrôle de l’animal, plutôt que d’être directement influencée par la difficulté de la tâche.

Conclusions

Au final, notre étude a révélé que les animaux peuvent être assez similaires dans la façon dont ils prêtent attention à travers différentes espèces, même quand ils sont engagés dans des tâches différentes. On a trouvé des caractéristiques communes dans les états d’attention, leurs durées et la fréquence à laquelle ils passaient de l’un à l’autre.

Ce type de recherche pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre les processus cognitifs non seulement chez les animaux, mais aussi chez les humains. Ça pourrait mener à des stratégies plus efficaces pour étudier les conditions liées à l’attention comme le TDAH chez les humains et les animaux.

Qui aurait cru que comparer l’attention pourrait être si éclairant ? Peut-être que la prochaine fois que tu te surprends à décrocher pendant une réunion, tu pourras te rappeler qu’en nature, l’attention est un défi à apprivoiser !

Source originale

Titre: Sharing the Spotlight: Uncovering common attentional dynamics across species

Résumé: Sustained attention is a key underlying process to many natural behaviours that are shared by multiple species. Yet the way it is commonly studied in a lab context precludes any meaningful cross-species comparisons. Here, we engaged mice, monkeys, and humans in the exact same, natural perceptual decision task in a VR environment. We captured their behaviour into several parameters along the speed/accuracy axes along which sustained attention is classically defined, and used HMMs to infer four attentional states. We show that the dynamics of these states, both in terms of their durations as well as the transitions between them, are much more similar between the species than might have been expected. Moreover, attentional state fluctuations seem to be internally generated. The task and analyses developed here represent a new approach to compare sustained attention across species in an objective, data-driven way.

Auteurs: Mina Glukhova, Alejandro Tlaie, Raul Muresan, Robert Taylor, Pierre-Antoine Ferracci, Katharine Shapcott, Olga Arne, Andrei Ciuparu, Martha N Havenith, Marieke L Schölvinck

Dernière mise à jour: 2024-11-01 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.01.621490

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.01.621490.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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