Appeler quelqu'un «à l'esprit d'oiseau» n'est pas exactement un compliment. Mais une étude récente démontre que nos amis les oiseaux ont beaucoup plus d'intelligence que nous ne leur en attribuons généralement le crédit, en particulier les pigeons.
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Lors de tests en laboratoire, les pigeons ordinaires ont appris à lire les mêmes indications subtiles dans les rayons X et les lames de microscope que les professionnels de la santé recherchent pour faire la distinction entre les tissus sains et les tissus cancéreux. Après un peu plus de deux semaines d’entraînement, les pigeons pouvaient poser le diagnostic correct dans 85% des cas, un niveau de précision époustouflant qui rivalise avec les performances des pathologistes humains.
Les résultats suggèrent que les oiseaux pourraient jouer un rôle dans l'évaluation de nouvelles techniques d'imagerie médicale et dans la création de meilleures technologies d'affichage, même si vous ne prendrez pas rendez-vous chez un pigeonnier.
«Les pigeons ne sont peut-être pas capables d'écrire de la poésie, mais ils ont mis des millions d'années à développer les capacités dont ils ont besoin pour naviguer dans un monde très compliqué et dangereux», explique Richard Levenson, responsable de l'étude au laboratoire d'anatomie pathologique et de laboratoire. médecine à l'Université de Californie, Davis. "Donc, cela ne me surprend pas qu'ils peuvent faire de la pathologie!"
Sur le plan de l'évolution, les oiseaux ont développé de minuscules cerveaux pour faciliter le vol: «Les têtes lourdes ne décollent pas», déclare le co-auteur Edward Wasserman, professeur de psychologie et de science du cerveau à l'Université de l'Iowa.
Le cerveau du pigeon pourrait tenir sur le bout de l'index, mais Wasserman l'appelle «une merveille de miniaturisation» regorgeant d'une quantité prodigieuse d'intelligence visuelle supérieure à la nôtre à certains égards. Les pigeons, par exemple, ont entre quatre et cinq récepteurs de couleur dans l'œil, alors que nous n'en avons que trois. Ils semblent également avoir une meilleure vision périphérique que les humains, explique Wasserman.
De plus, les oiseaux passent des heures sans fin à scruter le sol à la recherche de petites graines et d'insectes, ce qui leur confère l'une des capacités les plus perfectionnées de la nature pour analyser des schémas visuels complexes et détecter les anomalies.
Ces caractéristiques ont poussé Levenson et son équipe à examiner les performances des pigeons lors de l'évaluation des images médicales. Ils ont entraîné 16 oiseaux à l’aide d’images numérisées issues de mammographies et de diapositives de biopsie. Les images ont été affichées sur un écran tactile flanqué de «boutons de choix» bleus et jaunes. Dans un essai, le bouton jaune signifiait «bénigne» et le bouton bleu «malin». Lorsque le pigeon a picolé le bouton correspondant à la réponse correcte, a été récompensé avec des granulés livrés à un plat.
Certains des tests ont consisté à détecter des micro-calcifications - des dépôts de calcium qui, dans certaines configurations, peuvent indiquer un cancer du sein - sur les lames de mammographie. Le défi de détecter ces taches blanches à motifs sur un fond complexe est similaire à ce que les pigeons font déjà de manière routinière dans leurs environnements visuellement encombrés.
Les oiseaux ont appris par essais et erreurs sans aucun signe verbal ou autre, dit Wasserman. Au début, ils choisissaient le bon bouton 50% du temps, ce à quoi on pouvait s’attendre par hasard. Au jour 15, toutefois, les sujets de l'étude aviaire étaient parfaitement capables à 85% de déterminer si les échantillons de tissu étaient normaux ou cancéreux. Après 25 jours d’entraînement, les pigeons ont atteint un taux de réussite de près de 90%, rapporte l’équipe cette semaine dans PLOS ONE .
Les pigeons peuvent accomplir cet exploit en partie parce qu’ils possèdent une mémoire visuelle impressionnante à long terme, pouvant rappeler plus de 1 800 images. Mais la mémoire seule ne suffit pas - pour les tests de diagnostic, les téléspectateurs doivent également pouvoir généraliser en se basant sur ce qu'ils ont vu dans le passé lorsqu'ils ont été confrontés à des images complètement nouvelles. On peut montrer aux humains, par exemple, des photographies de différents types d’arbres et, malgré leurs formes, couleurs et tailles variables, nous pouvons toujours les étiqueter comme des «arbres».
Les pigeons sont également capables de généraliser. Une étude antérieure de Wasserman a montré qu’on peut leur apprendre à classer les photographies en différentes catégories telles que bébé, biberon, chaussure et arbre. Et dans une étude réalisée en 2009, le psychologue Shigeru Watanabe de l'Université Keio au Japon a formé des pigeons afin de différencier les peintures de Monet de celles de Picasso.
"Les gens croient souvent que l'évolution de l'intelligence et des capacités cognitives supérieures s'est produite le long d'une seule ligne d'évolution, à savoir les mammifères, en particulier les primates, les grands singes et enfin les humains", a déclaré Watanabe. Mais des études récentes sur la cognition comparée ont révélé que l'intelligence avait évolué le long de nombreuses branches de l'arbre de vie, dit-il, et un bon exemple est cette cognition visuelle très développée chez les oiseaux.
«Ce qui m'a vraiment frappé dans cette étude, c'est que malgré leur complexité, les pigeons ont appris à distinguer les images médicales encore plus rapidement que d'autres stimuli, comme des visages et des objets physiques», déclare Brett Gibson, professeur agrégé de psychologie à l'Université de New Hampshire, spécialiste de la cognition animale.
Gibson prévoit un moment où les pigeons pourront être utilisés avec des scanners de sécurité dans les aéroports pour aider à repérer les articles suspects, voire pour identifier les visages de terroristes connus. "Leur système visuel aigu peut être utilisé de nombreuses manières pour aider les humains", ajoute-t-il.
Levenson accepte, mais il dit que les pigeons ne sont pas sur le point de remplacer les pathologistes et les radiologues. D'une part, les oiseaux ne se sont pas rendus à la maison avec certains types de masses mammaires dans les mammographies qui présentent des lésions visuellement complexes et sont extrêmement difficiles à lire, même pour les radiologistes humains.
Et même pour les tâches de niveau inférieur où les oiseaux correspondaient aux capacités humaines, il y aurait d’énormes obstacles réglementaires et juridiques à les utiliser réellement pour le diagnostic.
"Que penserait la FDA des pigeons?", Se souvient Levenson. "Je frémis de penser." L'équipe de recherche pense plutôt que les oiseaux peuvent remplacer les technologues médicaux formés dans certains des travaux fastidieux consistant à évaluer les produits de nouveaux systèmes d'imagerie, qui sont constamment développés pour améliorer la précision du diagnostic du cancer.
En attendant, cependant, un mystère essentiel demeure: comment le font-ils? «Les pigeons ont les moyens visuels et intellectuels nécessaires pour maîtriser cette tâche», déclare Wasserman. "Mais cela ne veut pas dire que la façon dont ils le font est la même chose que la façon dont les gens le font."
Les pigeons peuvent suivre des repères visuels totalement différents. Par conséquent, savoir exactement ce qu'ils voient et comment ils évaluent ces informations pourrait aider les humains ou même les ordinateurs à maîtriser de meilleures méthodes d'analyse des images médicales. Wasserman aimerait ensuite tester les oiseaux avec des caméras de pointe capables de suivre leurs mouvements et d'examiner leurs performances en examinant le dernier outil en matière de technologie de diagnostic, les radiogrammes 3D.
«Nous avons des opportunités extrêmement intéressantes à venir», s'exclame l'expert des pigeons.
