CE37 - Neurosciences intégratives et cognitives

NeuroImagérie des réseaux sociaux chez les singes vivants en semi-liberté – SocialNeuroNet

Résumé de soumission

Les primates vivent dans des sociétés complexes composées de dizaines d'individus et structurées par des caractéristiques telles que la hiérarchie sociale, l’affinité et la parenté; donnant lieu à des variables topologiques telles que la centralité, la distance sociale ou l'interdépendance. Dans quelle mesure ces propriétés émergentes des réseaux sociaux sont-elles représentées par les circuits neuronaux de la cognition sociale? Ces représentations sont-elles impactées par (1) la place des individus dans leur réseau social ou par (2) les différentes sociétés d'espèces de singes plus ou moins tolérantes?

Ce projet interdisciplinaire, à l'interface entre les neurosciences et l'éthologie cognitive, s'attaque à ces questions chez 3 espèces de macaques. Les macaques rhésus, à longue queue et de Tonkean diffèrent par leur niveau de tolérance sociale. Ces singes possèdent des représentations des relations sociales, mais l’absence de données quantitatives empêche l’étude du niveau d'abstraction impliqué dans ces processus mentaux complexes. Un premier axe de recherche étudiera les différences inter-individuelles et inter-espèces de cognition sociale (Aim1). Les réseaux sociaux de 3 groupes de macaques vivant en semi-liberté seront caractérisés par des observations éthologiques. Des photos et des vidéos de chacun des sujets serviront de stimuli pour les tâches cognitives utilisées.  Ces tâches réalisées grâce à des modules de test autonome, aborderons la représentation mentale des réseaux sociaux et de leur topologie.

La représentation neuronale des réseaux sociaux a été étudiée chez l'homme à l'aide de l'IRMf. Des variables topologiques se sont avérées être représentées par trois sous-réseaux neuronaux appartenant au cerveau social. La distance sociale est représentée dans le cortex temporal postérieur supérieur; la centralité dans mPFC, pôle temporal, précuneus; et l'interdépendance dans le cortex temporal supérieur moyen. Cependant, l'histoire évolutive et le rôle causal de ces réseaux neuronaux dans la cognition sociale restent à découvrir. Dans des conditions de laboratoire, reproduire, et donc étudier, la représentation neuronale de la complexité naturelle des réseaux sociaux des singes est un défi. Aborder ces questions neuroéthologiques chez les singes a été entravée par des barrières scientifiques et techniques. Les soulever nécessite une nouvelle approche qui associe les neurosciences à la connaissance sociale que les singes ont de leur groupe. Six singes, vivant en groupe en semi-liberté, seront impliqués dans cette étude. En utilisant des stimuli sociaux pertinents, les circuits neuronaux nécessaires à la représentation des réseaux sociaux chez les macaques rhésus (Aim2), seront étudiés par neuroimagerie. La relation causale entre les réseaux de neurones identifiés et la cognition sociale sera étudiée à l'aide de la stimulation cérébrale par ultrasons transcrâniens tandis que l'animal effectuera les tâches cognitives précédemment apprises.

Les différences comportementales et sociétales des 3 espèces de macaques étudiées ont été précédemment conceptualisées comme un continuum de tolérance sociale. Les corrélats neuronaux de ces différences restent à découvrir. Les études antérieures sur le cerveau social des singes se sont principalement limitées aux macaques rhésus, une espèce intolérante. Les continuités et les singularités du cerveau social au sein du genre macaque (Aim3) seront caractérisées à l'aide d'IRM anatomique et fonctionnelle au repos réalisée chez 65 animaux des 3 espèces considérées. La description du système nerveux de singes tolérants aidera à mieux comprendre le fonctionnement et l’évolution de notre cerveau social.

La combinaison de ces approches complémentaires permettra de découvrir les représentations mentales et neuronales que les singes possèdent de leur groupe social et fournira ainsi un aperçu fondamental de la façon dont le cerveau des êtres sociaux s'engage dans un monde partagé.

Coordination du projet

Sébastien Ballesta (Laboratoire de Neurosciences Cognitives et Adaptatives)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LNCA Laboratoire de Neurosciences Cognitives et Adaptatives
ICM Institut du Cerveau et de la Moelle épinière
SBRI Institut Cellule Souche Cerveau

Aide de l'ANR 672 778 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2021 - 48 Mois

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