Alors que presque tous les oiseaux vocalisent, seulement environ la moitié d’entre eux ont une musicalité. Ils comprennent les troglodytes, les grives, les parulines, les viréos, les mimiques, les pinsons et autres, communément appelés oiseaux chanteurs qui sont affectés aux Passeri (Oscines), un sous-ordre de l’ordre des oiseaux percheurs (Passeriformes).
Les chansons varient du simple sifflement de la Mésange à tête noire à l’aria complexe de la grive des bois. Certains oiseaux ont un seul chant comme la mésange, tandis que d’autres en ont des centaines. Les enregistrements d’un Thrasher brun en particulier ont révélé plus de 2 000 chansons distinctes.
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De nombreuses espèces chantent des chants différents dans des séquences qui peuvent être parfaitement répétées. En plus des performances virtuoses des adultes, les jeunes oiseaux chanteurs doivent apprendre leurs chansons – parfois à peine sortis du nid – auprès de tuteurs. Comment tout cela est-il possible ?
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La réponse réside dans le cerveau aviaire habilement câblé, dont trois fonctions principales concernent l’apprentissage et le chant des chansons. Il reçoit des informations sensorielles, traite les informations et envoie des impulsions motrices à un site particulier pour provoquer un effet, tel que la contraction musculaire.
Voies menant au chant des oiseaux
Pour mieux comprendre comment le cerveau coordonne le chant et l’apprentissage des chants, consultez le diagramme ci-dessous. Deux voies motrices principales qui transportent des messages du cerveau — une rouge et une bleue — sont impliquées dans le chant. Les interventions chirurgicales ont démontré que la voie rouge contrôle le chant et que la voie bleue coordonne l’apprentissage des chansons.
Dans les voies se trouvent des structures élargies appelées noyaux qui consistent en cellules nerveuses spécialisées qui contrôlent, intègrent, traitent ou stockent des informations liées aux chants et au chant. Bien que cette discussion reste générale, les noyaux sont étiquetés pour ceux qui pourraient les connaître, même si je n’en discuterai pas spécifiquement.
La voie rouge se compose de deux noyaux proéminents (HVC et RA) et d’une voie de connexion au nerf crânien (nXII) qui innerve l’organe de production sonore, le syrinx. HVC est le centre de contrôle. La voie bleue relie également HVC à RA, mais par un chemin plus long et plus compliqué qui inclut la zone X, DLM et LMAN. Un chemin sensoriel (vert), associé à l’audition, communique le champ L avec les noyaux moteurs HVC et RA (les informations auditives sont probablement également stockées dans d’autres zones).
Considérons maintenant un mâle à part entière qui a besoin d’apprendre ses chansons. Au cours de cette première période de sa vie, son cerveau est particulièrement réceptif à l’apprentissage des chansons, et il apprend de son père ou d’autres mâles adultes à proximité (tuteurs). Les chansons que le jeune entend sont amenées de l’oreille interne à un centre auditif du cerveau (comme le champ L) où elles sont stockées de manière précise, comme des modèles, pour référence future. Si un jeune ne peut pas entendre, il ne formera pas de modèle et ne développera pas de chansons pour adultes appropriées.
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Peu de temps après que le jeune a déposé les chansons des tuteurs, il commence à vocaliser avec de brèves notes et des syllabes. Au fil du temps, ces petits morceaux de chansons sont rassemblés sous forme de sous-chansons, et plus tard, ils sont modifiés pour former les chansons adultes typiques de l’espèce.
Pour que l’apprentissage de la chanson et l’appariement spécifique se produisent, le jeune doit être capable d’entendre son propre chant. Bien que les mécanismes exacts n’aient pas été élaborés, le scénario probable est que lorsque le jeune entend ses chansons, les informations audio sont transmises à un centre d’audition, puis à HVC. Lorsque le jeune oiseau chante à nouveau, l’information passe par la voie rouge comme d’habitude et également par la voie bleue.
D’une certaine manière, dans le labyrinthe de la voie bleue, le son de la chanson du jeune est comparé à la chanson du tuteur, qui est stockée comme modèle. Lorsque cette information arrive à RA, elle modifie le « message de production de chanson » provenant de HVC afin que la nouvelle chanson produite dans le syrinx ressemble davantage au modèle. Ce motif est répété jusqu’à ce que la chanson du jeune corresponde parfaitement au modèle, et la chanson est alors dite cristallisée.
Il est également connu que les hormones sexuelles jouent un rôle dans les interactions cerveau-chanson. Une chanson ne peut pas être cristallisée ou correctement stockée, par exemple, sans un niveau élevé de testostérone.
Alors que les scientifiques se demandent encore si le cerveau des mammifères peut régénérer les cellules nerveuses, les cerveaux d’oiseaux peuvent certainement le faire. Les informations sur les nouveaux chants cristallisés sont stockées dans des cellules nouvellement formées du HVC. Les nouvelles cellules semblent coder pour des syllabes ou des phrases spécifiques, et de nombreuses cellules doivent se déclencher dans un ordre précis pour produire une chanson entière.
Certains oiseaux apprennent des chants seulement dans leur première année, tandis que d’autres sont capables d’apprendre dans les périodes ultérieures de leur vie. On pense que certains des apprentissages ultérieurs suivent le modèle décrit, et certains n’impliqueront qu’une modification des chansons existantes.
La beauté, la complexité et la répétabilité précise des chants pour de nombreux oiseaux chanteurs confinent à l’incroyable, tout comme l’exactitude de l’apprentissage des chants par les jeunes. Tout cela se produit dans un cerveau magnifique qui est lent à abandonner ses secrets et inégalé comme source de comportements aviaires étonnants.
Cet article de la chronique d’Eldon Greij « Amazing Birds » est paru dans le numéro de mai / juin 2019 de BirdWatching.