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Perception visuelle : chez les abeilles l’arbre ne cache pas la forêt

par Frédéric Magné - publié le

L’arbre cache-t-il la forêt, ou la forêt cache-t-elle les arbres ? Analysons-nous d’abord une image dans sa globalité pour ensuite nous concentrer sur les détails, ou bien portons-nous, au contraire notre attention sur les détails pour ensuite reconstruire l’image dans son intégralité ? Les travaux d’Aurore Avarguès-Weber et de Martin Giurfa du Centre de recherches sur la cognition animale (CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier) montrent que, contrairement à la plupart des animaux étudiés, les abeilles préfèrent compter sur la forme générale. Tout comme les humains, elles utilisent en priorité l’image globale. Cette étude est publiée le 3 décembre dans Proceedings of the Royal Society Biological Sciences. Aurore Avarguès-Weber, premier auteur de l’article, va recevoir une des bourses françaises L’Oréal – UNESCO pour les Femmes et la science pour l’ensemble de ses travaux sur la cognition chez les abeilles.
 

La perception visuelle a été étudiée en profondeur chez l’Homme et chez divers animaux, notamment des primates, afin de déterminer comment la vision permet de traiter et d’appréhender les images du monde qui nous entoure. Jusqu’à présent, les études indiquaient une différence profonde entre l’Homme et l’animal dans la façon de traiter des images : alors que l’Homme priorise une perception visuelle globale avant les détails, ce qui lui permettrait une reconnaissance plus rapide et efficace des objets, les animaux étudiés suivent en général la stratégie opposée : le détail passe avant la perception globale.

L’abeille dépend fortement de la vision pour naviguer efficacement dans son environnement et pour repérer et reconnaitre aussi bien les fleurs exploitées que sa ruche et ses alentours. Il était donc logique de s’intéresser à la perception visuelle de ce petit insecte. Cette étude, réalisée en collaboration avec des chercheurs australiens, met en évidence une exception à la différence homme/animal généralement observée. Les résultats obtenus montrent que, lorsqu’elles doivent choisir entre utiliser les détails ou la forme globale d’une image pour reconnaître une source de nourriture, les abeilles préfèrent se servir de la forme globale.

Les chercheurs ont utilisé des stimuli dits hiérarchiques, c’est-à-dire des images comportant deux niveaux d’analyse : une forme géométrique globale constituée par plusieurs éléments plus petits ayant une forme différente. Les abeilles ont été entraînées à rentrer dans un labyrinthe en forme de Y où elles doivent choisir entre deux images situées à chacune des branches, comme par exemple un triangle (forme globale) construit avec des petits disques (détails) d’une part et un carré construit avec des losanges d’autre part. Le choix d’un des stimuli était récompensé avec une gouttelette de sucre et l’autre pas.

Une série de tests a tout d’abord montré que les abeilles ont appris à reconnaître l’image permettant d’obtenir le sucre (triangle fait de disques) et qu’elles sont capables de percevoir et d’utiliser aussi bien les formes globales que les détails. Elles ont ensuite été confrontées à un choix problématique entre un triangle (information correcte) construit avec des losanges (information incorrecte) et un carré (information incorrecte) construit de disques (information correcte). Dans les deux cas, il y a présence d’une information correcte et d’une information incorrecte en conflit avec la mémoire de l’abeille. Face à ce dilemme, les abeilles ont préféré choisir le triangle et donc se fier à l’information globale plutôt qu’aux détails, de la même façon que nous le ferions.

Encore plus intéressant, ces travaux montrent aussi que les abeilles ont la capacité de faire évoluer leur choix suivant leur expérience individuelle, montrant ainsi une étonnante faculté d’adaptation de leur vision. Ainsi, si les abeilles sont entrainées avec des images simples (par exemple un seul petit disque) et récompensées pour leur attention aux détails, elles inverseront par la suite leur préférence. Du fait de leur capacité d’apprentissage, ces abeilles-là choisiront de se fier plutôt aux détails qu’à une information globale : elles considèrent que les détails sont plus informatifs que la forme générale de l’image car ils ont été utilisés comme indicateur de la présence de sucre auparavant.

Analyse visuelle globale et contrôle de l’attention ne sont donc pas des prérogatives humaines mais existent bel et bien chez l’abeille. Le défi futur reste de comprendre les mécanismes neuronaux qui confèrent de telles facultés à cet insecte, là où des structures cérébrales infiniment plus complexes semblent requises chez les humains.


Abeille devant un stimulus hiérarchique : un triangle (forme globale) composé
de disques (détails).Le dispositif au centre permet de récompenser l’abeille
par une goutte de liquide sucré.© Aurore Avarguès-Weber

 

 Référence

"The forest or the trees : preference for global over local image processing is reversed by prior experience in honeybees", Aurore Avarguès-Weber, Adrian G. Dyer, Noha Ferrah et Martin Giurfa, Proc. R. Soc. B, 3 décembre 2014.
 

Contact chercheur

Aurore Avarguès-Weber
Tél. : 05 61 55 84 44
Mél. : aurore.avargues-weber@univ-tlse3.fr
 

Contact presse CNRS

Lucie Debroux
Tél. : 0l 44 96 43 09
Mél. : lucie.debroux@cnrs-dir.fr