Les minuscules butineurs sont également des “apprenants remarquables” qui peuvent se souvenir de quelque chose après une seule exposition, a déclaré Crossley. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont scruté profondément le cerveau des escargots pour comprendre ce qui s’est passé au niveau neurologique lorsqu’ils ont acquis des souvenirs.
Souvenirs amadouants
Dans leurs expériences, les chercheurs ont donné aux escargots deux formes d’entraînement : fort et faible. Au cours d’un entraînement intensif, ils ont d’abord aspergé les escargots d’eau aromatisée à la banane, que les escargots considéraient comme neutre dans son attrait : ils en avalent un peu mais en recrachaient ensuite un peu. Puis l’équipe a donné aux escargots du sucre qu’ils ont englouti avidement.
Lorsqu’ils ont testé les escargots jusqu’à un jour plus tard, les escargots ont montré qu’ils avaient appris à associer la saveur de la banane au sucre de cette seule expérience. Les escargots semblaient percevoir la saveur comme plus désirable : ils étaient beaucoup plus disposés à avaler l’eau.
En revanche, les escargots n’ont pas appris cette association positive lors d’une séance d’entraînement faible, au cours de laquelle un bain aromatisé à la noix de coco était suivi d’une friandise au sucre beaucoup plus diluée. Les escargots ont continué à avaler et à recracher l’eau.
Jusqu’à présent, l’expérience était essentiellement une version escargot des célèbres expériences de conditionnement de Pavlov dans lesquelles les chiens apprenaient à baver lorsqu’ils entendaient le son d’une cloche. Mais ensuite, les scientifiques ont regardé ce qui s’est passé lorsqu’ils ont donné aux escargots un entraînement fort avec un arôme de banane suivi des heures plus tard par un entraînement faible avec un arôme de noix de coco. Soudain, les escargots ont également appris de la faible formation.
Lorsque les chercheurs ont changé d’ordre et ont d’abord effectué l’entraînement faible, il n’a de nouveau pas réussi à transmettre un souvenir. Les escargots formaient toujours un souvenir de l’entraînement intense, mais cela n’avait pas d’effet de renforcement rétroactif sur l’expérience antérieure. L’échange des saveurs utilisées dans les entraînements forts et faibles n’a également eu aucun effet.
Les scientifiques ont conclu que la formation solide a poussé les escargots dans une période “riche en apprentissage” au cours de laquelle le seuil de formation de la mémoire était plus bas, leur permettant d’apprendre des choses qu’ils n’auraient pas autrement (comme l’association de formation faible entre une saveur et sucre dilué). Un tel mécanisme pourrait aider le cerveau à diriger les ressources vers l’apprentissage aux moments opportuns. La nourriture pourrait rendre les escargots plus attentifs aux sources potentielles de nourriture à proximité ; les contacts avec le danger pourraient aiguiser leur sensibilité aux menaces.
Un escargot Lymnaea qui associe l’eau aromatisée au sucre ouvre et ferme rapidement la bouche pour l’avaler (à droite). Un escargot qui n’a pas appris cette association garde sa gueule fermée (à gauche).Vidéo : Michael Crossley, Kevin Staras/Quanta Magazine
Cependant, l’effet sur les escargots a été éphémère. La période riche en apprentissage n’a duré que 30 minutes à quatre heures après l’entraînement intensif. Après cela, les escargots ont cessé de former des souvenirs à long terme pendant la séance d’entraînement faible, et ce n’était pas parce qu’ils avaient oublié leur entraînement fort – le souvenir de cela a persisté pendant des mois.
Avoir une fenêtre critique pour un apprentissage amélioré est logique car si le processus ne s’arrêtait pas, “cela pourrait être préjudiciable à l’animal”, a déclaré Crossley. Non seulement l’animal pourrait alors investir trop de ressources dans l’apprentissage, mais il pourrait apprendre des associations nuisibles à sa survie.
Perceptions modifiées
En sondant avec des électrodes, les chercheurs ont découvert ce qui se passe dans le cerveau d’un escargot lorsqu’il forme des souvenirs à long terme des entraînements. Deux modifications parallèles de l’activité cérébrale se produisent. Le premier encode la mémoire elle-même. Le second est “purement impliqué dans la modification de la perception de l’animal d’autres événements”, a déclaré Crossley. Il “change la façon dont il voit le monde en fonction de ses expériences passées”.
Ils ont également découvert qu’ils pouvaient induire le même changement dans la perception des escargots en bloquant les effets de la dopamine, la substance chimique du cerveau produite par le neurone qui activait le comportement de crachat. En effet, cela a activé le neurone pour cracher et a laissé le neurone pour avaler constamment allumé. L’expérience a eu le même effet de report qu’un entraînement intensif dans les expériences précédentes : des heures plus tard, les escargots ont formé un souvenir à long terme de l’entraînement faible.
