La mémoire spatiale chez le chien domestique

Dans leur ouvrage intitulé Animal Cognition, Clive Wynne et Monique Udell, consacrent un chapitre complet à la thématique de la mémoire et des phénomènes qui lui sont associés. Chez l’animal, être en mesure de se souvenir d’endroits précédemment visités joue un rôle important dans la survie d’une espèce. Par exemple, un animal qui possède une bonne capacité à se souvenir d’endroits où la nourriture est en abondance et où les prédateurs se trouvent en plus grande concentration a une meilleure chance de survie qu’un animal qui possède une capacité mnésique réduite à se souvenir des caractéristiques que présente son environnement. Bien que la capacité du chien domestique à comprendre et à se déplacer dans son environnement spatial ait fait l’objet de plusieurs études, la quantité d’information ainsi que la façon dont cette information est rappelée en mémoire spatial sont méconnues (Macpherson et Roberts, 2010). Une étude publiée dans le Journal of Comparative Psychology par Marlyse Craig, Jacquie Rand, Rita Mesch, Meslissa Shyan-Norwalt, John Morton et Elizabeth Flickinger (2012) vient palier à ce manque dans la littérature en administrant différentes versions de la tâche du labyrinthe à huit bras (en forme d’étoile « * ») à un groupe de chiens domestiques. Ce commentaire résume donc la méthodologie ainsi que les résultats obtenus par l’étude de Craig et ses collaborateurs

Dans une première expérience, 27 chiens sélectionnés en raison de leur disponibilité sont guidés au milieu d’un labyrinthe à huit bras (il est à noter que les côtés de chacun des bras du labyrinthe sont suffisamment haut pour empêcher le chien de voir dans les autres bras). Le chien est libre d’explorer le labyrinthe de façon autonome et de visiter chacun des bras contenant de la nourriture. Chaque essai se termine lorsque le chien a récupéré la nourriture dans les huit bras du labyrinthe, et ce, sans l’imposition d’une limite de temps. Pour tous les chiens, seulement les huit premiers choix sont enregistrés. Un choix correct est défini par la visite dans l’un des bras du labyrinthe qui n’a pas été précédemment visité lors d’un même essai et un choix non correct représente une visite dans un bras précédemment visité par le chien dans un même essai. Des essais sont administrés aux chiens jusqu’à ce qu’ils atteignent une moyenne d’au moins 7,2 choix corrects sur 8, et ce, sur quatre essais consécutifs. Les chiens ont en moyenne besoin de 11,2 essais (étendue: 4 à 23 essais) pour atteindre le critère fixé par les chercheurs.

Les résultats de la première expérience suggèrent que les chiens sont en mesure de mémoriser les endroits où ils ont trouvé et consommé de la nourriture puisque tous les chiens sont en mesure d’atteindre le critère fixé par les chercheurs. Cependant, la possibilité que les chiens aient utilisé un algorithme comportemental (par exemple, toujours visiter le bras se situant à la droite du bras qui vient d’être visité) ne nécessitant pas l’utilisation de stratégies mnémoniques plus complexes pourrait expliquer le patron de résultats obtenus par les chiens.

Pour écarter cette hypothèse alternative, 26 chiens ayant participé à l’Expérience 1 sont soumis à une deuxième expérience. La procédure générale est la même que lors de la première expérience. Cependant, les chercheurs introduisent une phase de choix forcés précédant la phase de choix libre. Dans cette phase de choix forcés, quatre bras sélectionnés au hasard sont ouverts séquentiellement permettant au chien de récupérer la nourriture qui s’y trouve. Faisant suite à ces quatre choix forcés, le chien est de nouveau maintenu au centre du labyrinthe et après un court délai, tous les bras du labyrinthe sont ouverts simultanément. Le chien dispose de quatre essais pour retrouver la nourriture restante dans les bras non visités durant la phase de choix forcés (de la nourriture inaccessible est présente dans les bras déjà visités pour contrôler l’odeur). L’essai se termine lorsque le chien récupère la nourriture à l’intérieur des quatre bras où se trouve de la nourriture. Les chiens reçoivent des essais jusqu’à ce qu’il présente une moyenne de 3,2 essais corrects sur 4, et ce, pour quatre essais consécutifs. Les chiens prennent en moyenne 7,6 essais (étendue: 4 à 14 essais) pour atteindre le critère fixé par les chercheurs.

Les résultats obtenus à cette expérience ainsi qu’à l’expérience précédente supportent l’hypothèse selon laquelle les chiens sont en mesure d’utiliser leur mémoire activement pour se rappeler d’endroits précédemment visités. Les résultats obtenus à la deuxième expérience apportent une assurance supplémentaire que la performance du chien domestique dans la tâche de labyrinthe à huit bras provient bel et bien de l’utilisation de ses capacités mnémoniques plutôt que de l’utilisation d’algorithme comportementale.

Les auteurs s’intéressent finalement à la présence de deux phénomènes classiques dans le domaine de l’étude de la mémoire, soit l’effet de primauté et l’effet de récence. Dans une tâche où un individu doit se rappeler d’éléments présentés de façon séquentielle, deux observations sont généralement faites. Il y a un meilleur rappel des éléments se situant au début de la séquence, un effet de primauté et il y a un meilleur rappel des éléments se situant à la fin de la séquence, un effet de récence. Le tout est caractérisé par un patron de résultats en forme de cloche inversée, où les premiers et les derniers items de la séquence sont mieux rappelés que ceux se situant au centre de la séquence. Pour une synthèse, chez différentes espèces voir Wright (2007).

Pour vérifier la présence de ces deux phénomènes chez le chien domestique, 12 chiens ayant participé à l’Expérience 1 et à l’Expérience 2 sont soumis à une troisième expérience. Dans l’Expérience 3, les chercheurs s’intéressent à l’influence de la position sérielle d’un bras sur son rappel par les chiens. Pour vérifier l’effet de la position sériel d’un bras sur son rappel, les chiens se voient administrer une variation en deux phases des tâches présentées lors des deux expériences précédentes. Lors d’une première phase, sept des huit bras sont présentés de façon individuelle les uns à la suite des autres à un chien. Après un court délai, la deuxième phase du test est présentée. Le chien se voit offrir de visiter deux bras, soit l’un des bras déjà visités auparavant (bras distracteur) ou le huitième bras non visité lors de la première phase (choix correct). Les chiens reçoivent en moyenne 19 essais (étendue: 16 à 22 essais) selon leur disponibilité et les limites de temps de l’étude.

Les résultats de cette troisième expérience font ressortir deux phénomènes. Premièrement, les résultats indiquent, tout comme la première et seconde expérience, que les chiens sont en mesure de se rappeler quels endroits ont précédemment été visités et de choisir celui qui n’a pas été présenté auparavant au-delà du niveau prédit par la chance. En second lieu, la présence d’un effet de primauté et de récence est vérifiée. Les résultats obtenus vont dans le sens de la présence d’un effet de primauté. C’est-à-dire que lorsque le bras présenté en premier lors de la première phase est utilisé comme distracteur, les chiens sont en mesure d’effectuer statistiquement plus de choix correct et d’entrer dans le bras qui n’a pas déjà été visité que lorsqu’un bras se situant à une autre position sérielle est présenté. L’absence d’effet de récence pourrait cependant être due à un effet de plafond dans la performance des chiens. En effet, les chiens performent en moyenne très bien (environ 80% de choix corrects), et ce, pour les quatre positions sérielles testées par les chercheurs (position 1, 3, 5 et 7). La présentation d’une tâche plus difficile, par exemple en utilisant un labyrinthe ayant plus de bras, aurait pu permettre aux chercheurs d’observer plus clairement ces deux phénomènes mnémoniques.

Pour ceux qui seraient intéressés à consulter les articles auxquelles je fais référence dans mon commentaire :

Craig, M., Rand, J., Mesch, R., Shyan-Norwalt, M., Morton, J., & Flickinger, E. (2012). Domestic dogs (Canis familiaris) and the radial arm maze: spatial memory and serial position effects. Journal of Comparative Psychology, 126(3), 233-42. doi:10.1037/a0025929.

Macpherson, K., & Roberts, W. A. (2010). Spatial memory in dogs (Canis familiaris) on a radial maze. Journal of Comparative Psychology, 124(1), 47-56. doi:10.1037/a0018084.

Wright, A. A. (2007). An experimental analysis of memory processing. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 88(3), 405-33.


Commentaire préparé par Pierre Nadeau-Marchand, étudiant à la maîtrise en psychologie à l’Université de Moncton

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About Sylvain Fiset

Ph.D, professor of psychology Main field of research: animal cognition Secteur des Sciences Humaines Université de Moncton, Campus d'Edmundston Edmundston, N.-B. Canada E3V 2S8
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