Tous les ornithologues ont entendu parler d’Audubon.

Ils savent qu’Audubon n’est pas le nom d’une de ces délicieuses liqueurs apéritives dont les français ont le secret. Ils savent qu’Audubon, Jean-Jacques de son prénom, fut un éminent naturaliste, peintre et ornithologue. Il était également, hélas, un excellent chasseur. Il constitua le premier inventaire de l’avifaune des Etats-Unis . Il faut avoir lu sa biographie et avoir admiré ses illustrations, fruits d’un grand talent, et… d’innombrables carnages !

Une société savante d’ornithologie américaine se revendique d’Audubon, au moins par son nom : la « National Audubon Society »  protège les oiseaux et leurs lieux de vie, dans toute l’Amérique, en s’appuyant sur la science, la loi, l’éducation et la préservation des biotopes.

C’est sur le site de la National Audubon Society que j’ai trouvé un très intéressant article, en anglais évidemment, qui explique que l’observation assidue des oiseaux (leur morphologie, leurs chants, leur vol, leurs comportements, leur mode de vie) semble entraîner des remaniements anatomiques et fonctionnels du cerveau des observateurs (neuroplasticité) et améliorer certaines compétences, mnésiques, et cognitives, et peut-être aussi améliorer certaines compétences diagnostiques chez les médecins pratiquant l’ornithologie. L’auteur de cet article ajoute, malicieuse, que pratiquer l’ornithologie est également un excellent remède contre l’anxiété, surtout en période de révisions et d’examens !

Voici la traduction française de cet article. Sa référence est la 1re de la bibliographie

Oui, l’observation des oiseaux modifie notre cerveau ! 

Les neuroscientifiques qui étudient le fonctionnement de la mémoire humaine et de l’apprentissage se tournent souvent vers les ornithologues pour leurs travaux.

La plupart des médecins en formation ne commencent pas un nouveau semestre en s’attendant à faire de l’ornithologie. Mais après sa première année d’études à la Harvard Medical School, Lynn Hur est devenue accro. « C’est devenu l’une de mes activités préférées », dit-elle.

Lynn Hur a découvert ce hobby grâce à Rose H. Goldman, professeure agrégée, qui intègre module d’ornithologie dans son cours de médecine afin d’aider les étudiants à affiner leurs compétences en matière de diagnostic clinique. En cours magistral, par exemple, Mme Goldman demande aux étudiants de faire la différence entre une grande aigrette et une aigrette neigeuse en se concentrant sur des détails tels que la taille, la forme du bec et la couleur des pattes qui distinguent ces oiseaux blancs et élancés. Avant que les cours deviennent virtuels pendant la pandémie, Mme Goldman, passionnée d’ornithologie, emmenait également ses élèves en sortie ornithologique.

À première vue, les cardinaux et les carcinomes n’ont rien en commun. Mais Mme Goldman estime que le processus consistant à distinguer des oiseaux similaires n’est pas si différent de l’examen des subtilités de l’éruption cutanée d’un patient pour déterminer s’il convient de traiter un eczéma ou de faire une biopsie à la recherche d’un cancer de la peau. « Personnellement, j’ai l’impression que mon sens de l’observation et ma mémoire se sont vraiment améliorés grâce à l’ornithologie. Mais je n’ai aucun moyen de le prouver », précise Mme Goldman.

Avec pédagogieinhabituelle, Mme Goldman touche à quelque chose que les neuroscientifiques connaissent bien : L’acquisition d’une expertise approfondie dans un domaine peut modifier l’échafaudage mental et littéralement recâbler le cerveau. Pour mieux comprendre ce processus, les chercheurs sur le cerveau et la mémoire se tournent depuis longtemps vers les ornithologues (et parfois les étudiants en médecine) comme groupe de référence pour les tests, même dans le cadre de recherches cognitives fondamentales.

Il y a à peine trente ans, la plupart des neuroscientifiques théorisaient que la capacité de l’homme à distinguer des visages similaires était en quelque sorte spéciale. Ils pensaient même que notre cerveau disposait d’une zone spécifique dédiée au traitement des visages. Mais lorsqu’Isabel Gauthier, alors jeune spécialiste des neurosciences cognitives à l’université de Yale et aujourd’hui à l’université Vanderbilt, s’est mise à la recherche de cette région légendaire à la fin des années 1990, elle a rapidement découvert que cette « zone des visages » du cerveau était en fait constituée de plusieurs secteurs impliqués dans la reconnaissance.

En étudiant le cerveau d’ornithologues expérimentés à l’aide d’un appareil d’IRM fonctionnelle récemment inventé, elle et ses collègues ont constaté que ces zones n’étaient pas uniquement dédiées au tri des informations faciales : Un oiseau et un visage amical peuvent activer les mêmes régions du cerveau. « Les visages ne sont pas spéciaux », explique Mme Gauthier. « Il s’agit d’un cas d’expertise. Il s’avère que l’on peut affiner sa capacité à distinguer des objets d’apparence similaire, qu’il s’agisse de visages, de voitures, d’affections cutanées ou d’oiseaux. Tout ce qu’il faut, c’est de l’exposition et de la pratique. »

Cette observation a permis d’ouvrir la voie à de nouvelles pistes de recherche sur la perception et la cognition, et les ornithologues ont continué à y participer. Selon Thomas Palmeri, un autre neuroscientifique de l’université Vanderbilt qui a recruté des volontaires par l’intermédiaire de l’American Ornithological Society et des sections locales d’Audubon, les ornithologues sont d’excellents sujets, car il est facile de trouver des passionnés ayant des niveaux de compétence très variés, et ils sont plus enclins à participer à des enquêtes de type science communautaire.

Dans le cadre de ses travaux sur l’expertise visuelle et la récupération de la mémoire, Palmeri a soumis ses sujets à une série de tests d’identification des oiseaux. Il a utilisé les données pour construire des modèles informatiques qui simulent les processus de prise de décision en temps réel dans le cerveau humain. Ce qui est utile, dit-il, c’est que tous les oiseaux partagent le même ensemble de caractéristiques – plumes, becs, deux pieds, deux ailes – mais qu’ils sont encore incroyablement variés. Pour identifier une fauvette ou un faucon spécifique, un ornithologue peut repérer et synthétiser ses marques, sa silhouette, sa forme, ses mouvements et ses sons en quelques secondes. « Il ne s’agit pas seulement d’identifier un oiseau, un oiseau, un oiseau », explique Palmeri. « Il s’agit d’identifier une espèce spécifique et même une sous-espèce.

Le développement de ce type d’expertise perceptive modifie les schémas d’activation des cellules cérébrales, ou neurones, selon les conclusions de Gauthier. Plus une personne apprend et s’entraîne, plus un signal circule entre les neurones, et le chemin devient plus facile à parcourir, comme un sentier de randonnée bien tracé. Ce phénomène, appelé neuroplasticité, pourrait permettre aux experts de distinguer les objets plus rapidement, en les considérant comme un tout et en ignorant les éléments distrayants ou superficiels.

Glory Kim, étudiante à l’école de médecine dentaire de Harvard et autre ancienne participante aux sorties ornithologiques de Goldman, se souvient d’avoir expérimenté ce phénomène de première main. « À un moment donné, lorsque vous voyez un oiseau, vous rassemblez automatiquement tous les indices contextuels et votre cerveau converge très rapidement vers ce qu’il est », explique-t-elle.

Au fil du temps, l’expertise peut même modifier la structure du cerveau lui-même. Certaines parties du cortex cérébral peuvent devenir légèrement plus épaisses à mesure que les connaissances visuelles et auditives d’une personne s’approfondissent. Selon Erik Wing, neuroscientifique à l’Institut de recherche Rotman au Canada, les experts peuvent ainsi plus facilement ajouter de nouvelles informations à leur répertoire mental.

Wing, lui-même ornithologue, étudie l’influence de ces changements sur la mémoire. Dans une recherche publiée en 2022, Wing a recruté des ornithologues de différents niveaux d’expérience et leur a demandé d’identifier des images d’oiseaux familiers et non familiers. Les résultats ont montré que la connaissance à long terme des espèces aviaires aidait les gens à se souvenir plus facilement des nouveaux oiseaux. Par exemple, un ornithologue expérimenté de Boston visitant San Francisco pourrait ne pas être familier avec les espèces locales au début. Mais grâce à leur échafaudage neuronal, les experts auront relativement plus de facilité à apprendre, et pourraient même mieux retenir leurs connaissances en vieillissant, explique Wing.

Les étudiants en médecine de la classe de Goldman peuvent-ils donc améliorer leurs compétences diagnostiques en observant les oiseaux ? C’est possible, mais la corrélation n’est pas directe. « Ce n’est pas parce qu’une personne est très douée pour les oiseaux qu’elle le sera aussi pour les voitures », explique Gauthier.

Cependant, ouvrir ce guide de terrain pourrait aider à découvrir des compétences innées en matière de perception. Par exemple, une personne qui a un don pour l’ornithologie peut aussi être douée dans un domaine de diagnostic visuel, comme la dermatologie ou la radiologie. Et vice versa : quelqu’un qui gravite naturellement vers l’aspect visuel de la médecine pourrait être un ornithologue chevronné. Les recherches de Wing suggèrent également que le développement des cadres et des outils nécessaires à l’observation des oiseaux aide une personne à affiner sa concentration dans d’autres domaines. « Si l’on s’entraîne à accorder son attention à différentes caractéristiques plus ou moins diagnostiques », explique Wing, « c’est, je pense, une chose précieuse ».

Quoi qu’il en soit, Kim et Hur, étudiants à Harvard, continuent d’apprécier l’ornithologie depuis le cours de Goldman. Pour l’un comme pour l’autre, c’est devenu un exutoire indispensable pour faire face au stress de l’école de médecine et de la pandémie. Ils ont même commencé à partager leur hobby avec leurs camarades de classe en codirigeant un club d’ornithologie étudiant. Bien qu’elle ne puisse pas toujours s’échapper dans les bois, Hur essaie de s’adonner à l’ornithologie autant qu’elle le peut. « Je suis actuellement dans une période chargée de ma formation médicale », dit-elle. « Mais j’ai toujours mes jumelles dans mon sac à dos.»

BIBLIOGRAPHIE

1. Yes Birds can change your brain. Joanna Thompson Audubon.org. Mars 2023
2. Expertise for cars and birds recruits brain areas involved in face recognition. I Gauthier, P Skudlarski, J C Gore, A W Anderson. Nat Neurosci. 2000 Feb;3(2):191-7. doi: 10.1038/72140
3. The structure of prior knowledge enhances memory in experts by reducing interference. Erik A. Wing, Jennifer D. Ryan, and Asaf Gilboa, PNAS,  03/2022 https://doi.org/10.1073/pnas.2204172119