Des rats dansants laissent entrevoir la surprenante capacité des animaux à suivre un rythme
Les êtres humains sont naturellement doués pour reconnaître le rythme d’une chanson, ce que l’on appelle la synchronisation du rythme. Même si vous n’avez jamais entendu de musique de votre vie, la capacité de hocher la tête ou de taper du pied au bon moment est un trait que nous tenons pour acquis.
Image d’entête, à partir de l’étude : suivi des mouvements du corps d’un rat qui écoute la sonate K.448 de Mozart. (Yoshiki Ito et col./ Science Advances/ Université de Tokyo)
Mais des recherches ont montré qu’il ne s’agit pas seulement d’une caractéristique humaine. Tout d’abord, Snowball, un cacatoès à crête soufrée de compagnie, est devenu viral il y a 10 ans pour ses hochements de tête et il a fini par être la vedette d’une étude :
À présent, des chercheurs ont publié une nouvelle étude (lien plus bas) montrant que les rats ont également la capacité de reconnaître les rythmes, et cette découverte pourrait aider les scientifiques à comprendre le mécanisme qui sous-tend ce phénomène chez les humains.
Selon le professeur Hirokazu Takahashi, ingénieur biomédical de l’université de Tokyo :
Les rats ont fait preuve d’une synchronisation innée, c’est-à-dire sans entraînement ni exposition préalable à la musique, des battements, plus particulièrement entre 120 et 140 bpm (battements par minute), ce qui est également le cas des humains.
Le cortex auditif, la région de notre cerveau qui traite le son, était également accordé à 120-140 bpm, ce que nous avons pu expliquer à l’aide de notre modèle mathématique d’adaptation du cerveau.
Les chercheurs ont fixé un accéléromètre sur la tête de 10 rats, puis leur ont fait écouter de la musique. Les rats ont écouté des extraits de 60 secondes de la « Sonate pour deux pianos » (K. 448) en ré majeur de Mozart.
Ils l’ont diffusé dans quatre rythmes différents : 99 BPM (soit 75 % de l’original), 132 BPM (vitesse normale), 264 BPM (deux fois l’original) et 528 BPM (quatre fois l’original).
Les accéléromètres ont permis aux chercheurs de mesurer les moindres mouvements de la tête des rats. Ils ont également effectué les mêmes recherches sur 20 participants humains, avec des accéléromètres fixés sur des écouteurs.
L’équipe a constaté que, tout comme chez les humains, la version à 132 BPM était celle dont le rythme était le mieux compris, et que la synchronisation du rythme des rats était la plus évidente.
Bien que l’étude principale se soit concentrée sur les réponses à la sonate K. 448 de Mozart, quatre autres morceaux de musique ont également été diffusés aux participants humains et animaux : Born This Way de Lady Gaga, Another One Bites the Dust de Queen, Beat It de Michael Jackson et Sugar de Maroon 5.
Ce résultat est un peu surprenant, car les rats sont généralement beaucoup plus « rapides » que les humains. Leur rythme cardiaque, leur rythme respiratoire, leur temps de circulation et leur durée de vie sont tous plus courts, et l’équipe pensait donc que le tempo idéal serait également plus rapide.
Au contraire, le résultat similaire du BPM signifie que la vitesse est peut-être déterminée par ce qu’on appelle la « constante de temps » du cerveau, ce qui suggère que notre capacité à garder le rythme a été conservée dans les ondes cérébrales des humains et des rats.
Toujours selon Takahashi :
Après avoir mené nos recherches avec 20 participants humains et 10 rats, nos résultats suggèrent que le tempo optimal pour la synchronisation des battements dépend de la constante de temps dans le cerveau.
Cela démontre que le cerveau animal peut être utile pour élucider les mécanismes perceptifs de la musique.
Bien que cette expérience puisse sembler mignonne et sans importance, comprendre pourquoi seuls certains animaux, dont les rats, semblent capables de répondre aux rythmes aidera à comprendre pourquoi la musique est si importante pour nous… et pour Snowball le cacatoès.
l’étude publiée dans Science Advances : Spontaneous beat synchronization in rats: Neural dynamics and motor entrainment et présentée sur le site de l’Université de Tokyo : Rats bop to the beat.