Des fourmis stockent leurs souvenirs à court terme sur un côté de leur cerveau et à long terme sur l’autre

Nous aimons à croire que le cerveau humain est spécial et supérieur, mais même les plus petits cerveaux de la Terre présentent parfois des similitudes remarquables avec le nôtre.

Lorsque les fourmis des bois (Formica rufa, image d’entête) stockent des souvenirs visuels dans leur cerveau, de nouvelles recherches suggèrent qu’elles enfreignent les règles de la symétrie : un côté du cerveau de la minuscule créature semble stocker des souvenirs à court terme, tandis que l’autre côté les conserve plus longtemps.

C’est ce que l’on appelle la “latéralisation neurale” (à la différence, pour l’humain, de l’asymétrie cérébrale), qui semble être étroitement liée à la formation des souvenirs chez les animaux. Dans le cerveau humain, par exemple, la mémoire spatiale et le traitement musical sont principalement concentrés sur le côté droit, tandis que le langage se trouve principalement sur le côté gauche, bien qu’il y ait beaucoup de communication et de chevauchement. Il en va peut-être de même pour la petite fourmi.

Selon des chercheurs de l’université du Sussex dans une nouvelle étude (lien plus bas) :

À notre connaissance, il s’agit de la première démonstration de formation de mémoire visuelle latéralisée chez un insecte, avec de larges implications pour notre compréhension des mémoires visuelles chez les insectes et de l’évolution de la latéralisation dans la formation de la mémoire.

Autrefois, les scientifiques considéraient en fait que nous étions la seule espèce à posséder deux hémisphères distincts, chacun étant spécialisé dans des fonctions et des comportements différents.

Aujourd’hui, bien sûr, nous en savons bien plus. L’asymétrie des fonctions cérébrales est très répandue chez les vertébrés, et elle est probablement présente depuis un certain temps déjà, apparaissant très tôt dans leur évolution.

Et cela pourrait aussi être le cas chez les invertébrés. Des recherches récentes sur les abeilles sociales et leurs mémoires olfactives suggèrent que ces créatures attribuent des fonctions au côté gauche ou droit. Bien que la plupart des recherches menées jusqu’à présent se soient concentrées sur la mémoire olfactive des abeilles, il est difficile de savoir si cette latéralisation existe dans d’autres types de mémoire et chez d’autres espèces d’insectes.

En utilisant des fourmis des bois, un insecte célèbre pour sa capacité à s’orienter visuellement, les chercheurs ont réalisé une expérience de conditionnement classique. Lorsqu’on leur a montré un objet bleu, les fourmis ont été autorisées à toucher une goutte de sucre avec leur antenne droite ou gauche avant de la goûter.

Comme le chien qui salive de Pavlov, ces créatures ont été entraînées à répondre au signal visuel, et cette association a ensuite été testée au bout de 10 minutes, une heure et un jour plus tard. Si les fourmis étendaient la bouche à la vue de l’objet bleu, ceci était considéré comme étant un signe de sa soif.

Finalement, lorsque les fourmis ont été entraînées avec la bonne antenne, elles ont montré qu’elles avaient soif au bout de 10 minutes, avec un effet d’affaiblissement progressif au fil du temps.

En revanche, les fourmis entraînées avec l’antenne gauche ne réagissaient pas après 10 minutes ou même une heure. Un jour plus tard, cependant, elles présentaient de forts signes de soif.

Selon les chercheurs :

Nous montrons qu’un bref contact entre une récompense en sucre et l’antenne droite ou gauche suffit à produire une mémoire latéralisée, même si le repère visuel est visible des deux yeux tout au long de l’entraînement et des tests.

Le renforcement donné à l’antenne droite a induit des souvenirs à court terme, alors que le renforcement donné à l’antenne gauche a induit des souvenirs à long terme.

S’ils ont raison, et que ces différents types de mémoire sont en effet stockés sur différents côtés du cerveau de la fourmi, cela suggère que la latéralisation de la mémoire a pu évoluer à plusieurs reprises dans un lointain passé. Il existe une théorie selon laquelle elle pourrait même apparaître chez des créatures plus sociales, bien que cela fasse encore l’objet d’un vif débat.

Les recherches sur la mémoire olfactive et la latéralisation chez les abeilles sociales (ici et ici) suggèrent cependant quelque chose d’étrangement similaire. Des souvenirs plus intenses semblent se former lorsque l’antenne droite est utilisée, tandis que les souvenirs à long terme se forment en réponse aux apports des antennes gauches de l’abeille. Il semble y avoir un modèle ici et il vaut la peine de l’explorer davantage, ne serait-ce que pour comprendre pourquoi des cerveaux asymétriques comme le nôtre semblent si avantageux.

Sans en savoir plus sur les lignées d’insectes, il est difficile de dire si la latéralisation de la mémoire a évolué indépendamment chez les fourmis et les abeilles sociales, ou si elle était présente chez un ancêtre commun, mais perdue chez les abeilles solitaires.

Le fait de disposer de deux hémisphères distincts pourrait réduire les informations contradictoires ou aider à débarrasser le cerveau d’une certaine redondance, ce qui pourrait être particulièrement important pour les petits insectes qui ont besoin d’économiser de l’énergie et de l’espace.

Il est également possible que le fait de conserver les souvenirs sur le long terme d’un côté permette la formation de nouveaux souvenirs sur le court terme. il y a encore beaucoup d’éléments, ici, que les scientifiques doivent découvrir.

L’étude publiée dans The Proceedings of the Royal Society B : Lateralization of short- and long-term visual memories in an insect.