Comme vous le savez, les souris et les rats sont des animaux modèles et sont souvent utilisés par les scientifiques dans diverses études. De plus, les rongeurs sont très socialisés et sociables.
Mais est-il possible de savoir ce que les souris et les rats "se disent" pendant les expériences? Cette question est restée longtemps sans réponse. Le fait est que de nombreuses vocalisations caractéristiques des rongeurs ne peuvent pas être discernées par l'audition humaine (elles sont émises dans le domaine des ultrasons). Et les programmes informatiques existants pour détecter ces sons nécessitent encore des améliorations significatives. En particulier, ils ne peuvent pas filtrer les bruits parasites et sont lents à analyser les données, reposant sur des algorithmes «inflexibles».
Un nouveau programme appelé DeepSqueak (littéralement "Deep Squeak") est capable de surmonter cette barrière technique. Il a été développé par des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington.
Selon les experts, le programme capture les signaux sonores et les transforme en sonogrammes - des images informatiques créées à l'aide d'informations sur les ondes sonores. Cette «traduction» des données acoustiques en données visuelles permet l'utilisation d'algorithmes de vision industrielle modernes développés pour les véhicules à contrôle automatique pour l'analyse.
En d'autres termes, le nouveau programme a pour la première fois permis aux scientifiques d'utiliser des réseaux de neurones artificiels avec apprentissage en profondeur pour détecter et analyser la «parole» des rongeurs.
Comme l'explique le co-auteur Russell Marx, DeepSqueak utilise des algorithmes biomimétiques qui apprennent à séparer les sons «inutiles» en se basant sur des exemples existants de vocalisations d'animaux et de bruits étrangers.
Notez que Marks et son collègue Kevin Coffey (Kevin Coffey) étudient les effets psychologiques de la prise de divers médicaments. En particulier, les chercheurs s'intéressent à la manière dont le comportement des animaux change pendant le stress et à la formation de différents types de dépendance.
Selon les experts, le programme DeepSqueak les aidera à découvrir ce que les rongeurs se «disent» pendant les expériences.
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«Les animaux ont un riche ensemble de signaux [acoustiques], environ 20 espèces. En abusant des drogues, ils émettent des signaux à la fois positifs et négatifs », a déclaré Kevin Coffey, parlant de la nature complexe de chaque dépendance.
Le scientifique a également partagé une découverte intéressante que le programme DeepSqueak a rendu possible. Il s'est avéré que les souris mâles émettent les mêmes vocalisations caractéristiques lorsqu'elles communiquent entre elles. Cependant, lorsque la femelle s'approche, leurs signaux sonores changent: ils deviennent plus complexes et ressemblent à une «chanson» associée à la cour.
À propos, cet effet est plus dramatique lorsque le mâle sent la future mariée, mais ne la voit pas. Ces données suggèrent que le répertoire des souris mâles contient des «chants» spécifiques pour les différentes étapes de la cour, ont déclaré les chercheurs.
De plus, il a été constaté que les rongeurs sont plus susceptibles d'émettre des sons «joyeux» lorsqu'ils jouent avec des proches ou s'attendent à une récompense, comme un morceau de sucre.
Cependant, les biologistes comportementaux et évolutionnistes sont plus susceptibles d'être intéressés par de telles observations, et l'équipe dirigée par le professeur John Neumaier est plus préoccupée par les caractéristiques associées à la dépendance à l'alcool et aux opioïdes (cette dernière se forme lors de la prise de divers analgésiques). Selon les experts, une meilleure analyse du «discours» des rongeurs aidera à développer de nouvelles méthodes pour faire face à de telles affections.
«Si les scientifiques peuvent mieux comprendre comment les médicaments modifient l'activité cérébrale pour produire du plaisir ou de l'inconfort, des traitements plus efficaces contre la dépendance peuvent être développés», a conclu le professeur.
Un article scientifique avec une description plus détaillée du nouveau programme a été publié dans la revue Neuropsychopharmacology.
