Quand les moutons nous renseignent sur le fonctionnement de notre cerveau

ANIMAUX Pour les spécialistes de la physique des mouvements, leurs déplacements en troupeau livrent des pistes de réflexion sur les interactions de nos neurones. Si, si...

Romain Scotto

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Des moutons de la race boulonnais.
Des moutons de la race boulonnais. — O.Delvaux/CRRG

Brouter, tout en évitant d’être croqué par un loup. C’est le dilemme auquel est confronté intérieurement tout mouton de pâturages, sans vraiment s’en rendre compte. Une équipe de chercheurs du CNRS, du CEA, et de l’université de Toulouse, a récemment étudié le mimétisme dans le comportement des bêtes en troupeau, à Salon-de-Provence.

Leurs travaux sont publiés le 28 septembre 2015 dans la revue PNAS. En mettant au point un modèle mathématique, ils ont observé deux phases bien distinctes dans l’analyse des mouvements des moutons.

Les ovins alternent entre des phases de dispersions lentes et des phases de regroupements rapides (voir schéma) au cours desquelles ils imitent le comportement de leurs voisins. En clair, si l’un bouge, l’autre bouge aussi. Et ainsi de suite. Petite particularité, l’intensité du mouvement varie en fonction des situations. Chaque mouton doit donc explorer suffisamment d’espace vierge pour trouver de l’herbe fraîche et rester au contact de ses congénères pour bénéficier de la protection du groupe en cas d’agression.

Dans un premier temps, l’observation de ces comportements grégaires aide les bergers à gérer leurs alpages. Une partie du « projet Panurge » vise à évaluer le bien-fondé des clôtures virtuelles, consistant à équiper les moutons de colliers GPS. Les moutons aventureux reçoivent alors un léger choc quand elles dépassent leur zone de broutage.

Parallèlement, les résultats obtenus sont scrutés par les spécialistes la physique statistique. « Dans ces groupes d’animaux, les comportements d’imitation constituent la clé de voûte de très nombreux phénomènes collectifs », indiquent les chercheurs. C’est là que l’étude prend un tournant vraiment surprenant. Hugues Chaté, physicien au CEA, travaille sur ce qu'il appelle la « criticalité », ou état d’un milieu en transition (par exemple: gras <-> liquide, ou desordre <-> ordre).

Le cerveau humain fonctionne lui aussi entre ordre et désordre

« Avec les montons, on est à la frontière d’un état désordonné ou un état ordonné. Ils ont entre les deux. Cela s’inscrit dans un débat général sur les groupes biologiques qui fonctionnent entre un individualisme total et une considération des autres. » En termes d’évolution, ce qui est observé chez les moutons pose quelques questions, notamment sur le cerveau humain qui fonctionne lui aussi entre ordre et désordre. « Le cerveau, en tant que système de neurones en interaction, fonctionne-t-il comme si tous les neurones se mettaient en action en même temps ? Ou tous les neurones sont-ils indépendants ? C’est entre les deux », note le scientifique.

Pour les profanes, le lien entre un troupeau de moutons et nos neurones est assez complexe. Hugues Chaté est pourtant catégorique : « Un ou cent neurones, un ou cent moutons, c’est la même boîte à outils. Nous étudions les comportements grégaires, leur émergence spontanée, c’est dans la même thématique. » Son but est d’observer l’émergence de règles de comportements collectifs dans les systèmes complexes. Dans le cerveau, les neurones doivent coopérer pour produire du stockage (la mémoire). S’ils ne collaborent pas, il n’y a rien d’intéressant à créer. Un peu comme dans un troupeau où chaque mouton vit sa vie de son côté. A moins de croire à la parabole de la brebis égarée.