Les techniques de navigation varient selon les espèces animales et dépendent étroitement de leur mode de déplacement. Par exemple, les oiseaux adoptent des stratégies différentes de celles des animaux terrestres.
Le professeur Thomas Brandt, expert en systèmes d'équilibre, d'orientation spatiale et de navigation, a observé lors de vacances que son chien repérait facilement la bonne porte à l'hôtel, mais peinait à trouver le bon étage. Cette anecdote l'a conduit à étudier ces écarts entre navigation horizontale et verticale chez cinq chiens. Les résultats ont été publiés dans la revue Hippocampus.
Les stratégies de navigation diffèrent grandement entre espèces. Les animaux volants ou nageurs s'appuient principalement sur l'intégration de "chemin" dans un modèle de mouvement 3D, où direction et distance sont continuellement fusionnées pour atteindre la cible. Une abeille, par exemple, intègre le flux optique, qu'il soit horizontal ou vertical. Les poissons, eux, séparent les composantes horizontales et verticales dans leur représentation environnementale.
Chez les animaux terrestres comme les humains et les chiens, l'hippocampe – structure cérébrale clé (Figure 2) – joue un rôle central dans la navigation. Il dépend d'une entrée vestibulaire continue (issue du système d'équilibre). Chez le rat, une inactivation temporaire du système vestibulaire perturbe l'activité des "place cells" hippocampiques.
Le Pr. Brandt a précédemment démontré que les patients avec défaillance vestibulaire complète présentent des troubles de navigation, contrairement à ceux avec défaillance partielle. La navigation spatiale exige une entrée continue sur position et mouvement en 3D, fournie par les stimuli visuels et vestibulaires : notre perception par rapport à l'environnement et les signaux d'équilibre.
Intrigué par son chien, le Pr. Brandt s'est interrogé : les animaux terrestres utilisent-ils des stratégies distinctes pour les plans horizontal et vertical ?
L'expérience a impliqué cinq chiens dans un hôtel aux couloirs identiques (moquette, structure, chambres) et escaliers semblables : rez-de-chaussée + 3 étages. Jour 1 : chiens conduits en laisse à "leur" chambre. Jour 2 : test de repérage autonome depuis le rez-de-chaussée.
Tous ont trouvé la bonne porte... mais au mauvais étage ("bonne porte, mauvais étage"). Ramenés à l'escalier, trois ont réussi l'étage correct, deux ont échoué à nouveau. Cela révèle une mémoire spatiale précise en horizontal, mais défaillante en vertical.
Ce biais pourrait refléter l'importance moindre de la composante verticale pour la survie des animaux terrestres.
Cette faiblesse frappante chez les chiens mérite d'autres recherches, comme des tests avec indices similaires en horizontal et vertical. Les humains, utilisant une stratégie verticale différente, pourraient alors performer mieux.
Prochaine fois, testez votre compagnon à quatre pattes à l'hôtel !
