Comment les humains ont façonné le cerveau des chiens et pourquoi ils nous le rendent bien

Yeux dans les yeux. Blog.dogyearbook, CC BY

Un travail inédit portant sur l’anatomie du cerveau de notre meilleur ami, parue en juillet dernier dans The Journal of Neuroscience, est une nouvelle démonstration de l’empreinte humaine sur les cerveaux canins.

Avec plus de 300 races au compteur, le chien est l’une des espèces animales présentant la plus grande variété de tailles et de formes. Chihuahua, fox-terrier, bouledogue, border collie, husky, rottweiller, montagne des Pyrénées… Il y en a de toutes les couleurs, de toutes les formes, pour répondre à tous nos goûts et tous nos besoins. Nous avons ainsi créé des races dotées d’aptitudes physiques ou comportementales particulières, ce qui leur confère différentes utilités. Si les chiens de chasse sont des experts pour débusquer ou courser le gibier, les chiens de protection savent faire l’usage de la force pour intimider ou éloigner les intrus. Les chiens de compagnie, eux, sont de tous gabarits, et peuvent appartenir à toutes les catégories.

Illustration anglaise, 1897. Craig Hugh

La diversité de tempéraments et de comportements des chiens est bien connue, mais on en sait peu sur les mécanismes neurobiologiques impliqués.

Les biologistes auteurs de l’étude citée plus haut ont montré que l’anatomie du cerveau canin est liée à la spécialisation de ces animaux pour certains comportements. 62 chiens de 33 races ont été passés à l’IRM (imagerie par résonance magnétique) afin d’étudier le volume de plusieurs régions cérébrales. Il s’avère que de fortes variations sont visibles d’une race à l’autre. Elles sont notamment liées aux spécialisations comportementales, comme la chasse ou la garde… Ceci serait lié aux sélections récentes et très poussées à l’origine des races canines actuelles.

En d’autres termes, certaines régions du cerveau seraient plus développées chez certains chiens, en fonction des aptitudes propres à leur race. Ce qui paraît, finalement, assez cohérent ! Chez les chiens de chasse qui utilisent leur odorat, comme le beagle, les régions responsables du traitement olfactif seraient plus développées. Les chiens chassant à la vue telles que le braque de Weimar ou le lévrier auraient des régions cérébrales dédiées au mouvement, au mouvement oculaire et aux déplacements dans l’espace plus développées.

Des cerveaux pas si différents

Bien que très éloignés d’un point de vue phylogénétique (les humains sont plus proches génétiquement des souris que des chiens), les deux espèces présentent de nombreux mécanismes neurobiologiques similaires. Il y a quelques années, une étude comparative en neuro-imagerie avait avancé l’hypothèse qu’humains et chiens utilisent les mêmes mécanismes cérébraux pour traiter l’information liée au comportement social.

Pour le montrer, les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale de 11 chiens et 22 humains pendant que les sujets écoutaient divers sons d’origine canine, humaine ou autre. Les images obtenues par IRM révèlent que le chien possède une aire cérébrale dédiée aux sons au même endroit que notre cortex auditif. De plus, chez les deux espèces, cette région réagit de la même façon aux émotions. Elles sont ainsi capables de détecter des variations dans les vocalisations et donc l’émotion de l’émetteur, qu’il soit de la même espèce ou non. La stimulation est bien sûr plus forte lorsqu’il s’agit d’un son provenant de la même espèce que le sujet. Mais chez l’humain, une région du cerveau a même montré une meilleure sensibilité aux sons canins qu’aux sons humains !

Figure de l’étude dans Current Biology. Current Biology, CC BY

Plus surprenant encore, le chien peut développer des troubles psychiatriques similaires aux nôtres, même si ceux-ci sont rares. Certaines races de chiens comme les bull-terriers sont ainsi plus susceptibles de présenter des stéréotypies et des comportements de phobie sociale ou d’agressivité, qui font penser à l’expression des troubles autistiques chez l’humain. Le chien serait aussi sujet à la dysthymie, ou syndrome de dysfonctionnement cognitif, un trouble de l’humeur qui fait écho à la maladie bipolaire. Le cocker serait particulièrement disposé à ce trouble.

Ces particularités pourraient remonter à notre première rencontre, il y a au moins 15 000 ans. Les mécanismes de la domestication du chien ont été explorés par des expériences menées sur les renards, espèce cousine. Au cours du processus, une sélection intentionnelle s’est opérée : seuls certains individus ont été encouragés à se reproduire, peut-être les loups les plus dociles. Leurs allèles ont ainsi pris de plus en plus d’importance au fil des générations. Plusieurs gènes sont impliqués, plus ou moins directement. D’abord, une sélection directe s’est opérée sur les gènes SorC1 ou GTF2I et GTF2IRD1, rendant le canidé de plus en plus docile. Mais des allèles particuliers d’autres gènes ont aussi progressivement pris de l’ampleur, dont certains ont un effet délétère. Parmi ceux sélectionnés dans l’expérience de domestication des renards, quelques-uns seraient impliqués dans des troubles neurologiques humains, comme les troubles bipolaires ou le syndrome de Williams-Beuren.

D’incroyables « yeux de chiots »

D’autres gènes ont permis de renforcer notre lien avec le chien. Ils sont devenus des avantages sélectifs dans l’évolution de l’espèce et ont perduré jusqu’à aujourd’hui.

La capacité à communiquer est sans doute l’une des innovations les plus étonnantes. La communication se fait d’abord vocalement. Comme cela a été montré chez le renard, le chien a acquis la capacité à aboyer, développant toute une panoplie de sons en fonction de ses émotions ou des émotions auxquelles il fait face.

Mais la communication se fait aussi par la capacité à décrypter ou à moduler les traits du visage ou de la face. Une étude publiée aux États-Unis a montré que les chiens possèdent un muscle responsable de l’élévation du sourcil, alors que ce muscle est absent chez les loups. Sa contraction entraîne une expression faciale similaire à celle d’un humain triste. Cette aptitude à faire des « yeux de chiots émouvants » aurait, selon les chercheurs, constitué un avantage sélectif, puisque les humains auraient favorisé les chiens présentant ce caractère pour la conception des générations futures.

Chien couché. Fran

Les changements se sont poursuivis au cours du temps, en fonction des changements dans le milieu et du mode de vie des sociétés humaines. L’évolution des traits canins s’est ainsi faite parallèlement à l’évolution d’Homo sapiens. On trouve un exemple dès le Néolithique : Alors que la culture des céréales se développe, le chien devient capable de digérer l’amidon.

Plus tard, les sélections se sont faites plus drastiques, pour répondre aux besoins des humains ou à des considérations purement esthétiques. Par exemple, les bouledogues à la face écrasée ont cette apparence en raison d’une sélection poussée à l’extrême, certains trouvant cette gueule attractive… Au détriment des pathologies que cela peut entraîner.

L’Homme a fait le chien qui a fait l’Homme

Illustration d’un campement au paléolithique supérieur. MothsART/Wikipedia

Le chien est donc une espèce façonnée par et pour les humains. Cependant, sa présence n’a pas été sans conséquence sur notre propre histoire évolutive. Il nous a facilité l’accès aux ressources alimentaires en aidant pour la chasse, il nous a protégés de nos prédateurs naturels… En bref, il nous a fourni les outils dont nous étions dépourvus, ce qui a augmenté nos chances de survie et de succès, dès la préhistoire. « Le premier art de l’homme a été l’éducation du chien, et le fruit de cet art la conquête et la possession paisible de la terre », écrivait le comte de Buffon dans son Histoire naturelle. C’est dire le rôle clef qu’a joué notre meilleur ami dans notre évolution.