Different ways of evolving problem-solving brains in amniotes and teleosts

Différentes façons d'évoluer des cerveaux capables de résolution de problèmes chez les amniotes et les téléostéens Le but de mon projet de recherche était d'identifier les structures neuroanatomiques sous-jacentes aux fonctions cognitives de haut niveau, telles que la résolution de problèmes et les comportements d'utilisation d'outils, chez les poissons téléostéens et les oiseaux. La première partie de ma thèse portait sur le processus d'encéphalisation chez les téléostéens, avec un focus particulier sur les labres utilisateurs d'outils. Nos résultats montrent que les téléostéens ont suivi une trajectoire d'encéphalisation différente de celle des amniotes : alors que chez les amniotes, le pallium devient massivement hypertrophié, chez les téléostéens, il ne l'est que modérément, tandis qu'une structure non télencéphalique, le lobe inférieur, devient particulièrement développée. Ce phénomène était particulièrement visible chez les labres utilisant des outils, chez lesquels le pallium et le lobe inférieur étaient également fortement connectés. Dans une seconde partie, j'ai étudié le rôle fonctionnel du lobe inférieur à l'aide de nouvelles techniques d'IRM fonctionnelle et de lésions par ultrasons chez des cichlidés. Nous avons constaté que le lobe inférieur est impliqué dans des comportements de manipulation d'objets orientés vers un but, probablement via un rôle dans l'intégration sensorimotrice. Chez les amniotes, cette fonction est assurée par le pallium. Ainsi, nos résultats suggèrent que les téléostéens pourraient avoir développé une seconde aire intégrative, susceptible de compléter, voire de remplacer le pallium dans des comportements complexes comme l'utilisation d'outils. Enfin, la dernière partie de mon travail est une étude anatomique du pallium des perroquets utilisant 1'1 RM par tenseur de diffusion. Nos résultats préliminaires comparant le cerveau de perroquet au cerveau de la caille montrent que le mésopallium et l'arcopallium antérieur sont particulièrement développés chez les perroquets. L'implication fonctionnelle de ces structures dans leurs capacités cognitives remarquables fera l'objet d'études futures. Au total, ce projet de neuroanatomie comparée démontre qu'il existe différentes façons d'évoluer un cerveau capable de cognition de haut niveau, et que des structures non homologues, comme le pallium des amniotes et le lobe inférieur des téléostéens, peuvent remplir des fonctions similaires.