Les poissons peuvent aussi faire preuve d’empathie et voilà ce que ça nous apprend sur l’évolution

Atlantico : Vous avez récemment publié une étude intitulée "Evolutionarily conserved role of oxytocin in social fear contagion in zebrafish". Comment cette contagion émotionnelle se manifeste-t-elle chez le poisson zèbre ? 

Kyriacos Kareklas : Les poissons zèbres manifestent leur peur ou leur détresse par des mouvements de zigzag suivis d'immobilité. Sur le plan social, ces comportements peuvent être déclenchés de manière innée par une substance chimique libérée par d'autres poissons zèbres lorsqu'ils sont blessés. Cependant, si les poissons observent d'autres poissons démontrant ces comportements, ils les répètent. À première vue, ce phénomène ressemble à la contagion des comportements émotionnels observée chez les humains et d'autres mammifères, comme les expressions faciales et les vocalisations. Il s'accompagne également d'une augmentation des hormones de stress, ce qui montre que, comme les émotions chez les mammifères, il est le résultat de changements de l'état interne. Ce que nous ne savions pas jusqu'à présent, c'est si le poisson-zèbre reconnaît que d'autres personnes sont en détresse et adopte alors leur peur, ou s'il est simplement stressé et imite le comportement qu'il voit. Notre étude a montré que les animaux prêtent attention et mémorisent des informations sur les comportements de détresse qu'ils observent et qu'ils les utilisent pour distinguer les poissons craintifs des poissons calmes. Par conséquent, la contagion émotionnelle chez le poisson-zèbre comprend la reconnaissance et la reproduction du comportement exprimé lorsque les animaux subissent des changements d'état internes, comme dans le cas de la peur ou de la détresse. 

Quels sont les déterminants et les régions du cerveau responsables d'un tel comportement ?

Dans notre étude, nous avons identifié que l'ocytocine est nécessaire et suffisante pour ce comportement, mais cela ne signifie pas qu'elle agit seule. La plupart de ses effets se produisent localement dans deux régions télencéphaliques ventrales du cerveau qui représentent le septum latéral et le striatum des mammifères. Ces régions sont impliquées dans la reconnaissance des émotions et l'empathie chez l'homme et font partie d'un réseau de zones cérébrales qui régulent les décisions sociales chez toutes les espèces de vertébrés. Ce réseau, comme nous l'avons découvert, réagit également à la peur des autres, sous le contrôle de l'ocytocine. 

Comment fonctionne exactement le neuropeptide ocytocine ? 

L'ocytocine est produite par des cellules spécifiques de l'hypothalamus et son activité dans le cerveau du poisson zèbre dépend de sa liaison à deux récepteurs différents.  L'un des récepteurs est beaucoup plus abondant que l'autre, et le nombre de récepteurs varie selon les zones du cerveau du poisson-zèbre. Ces récepteurs peuvent être situés sur différents types de neurones, ce qui détermine également les trois modes d'action de l'ocytocine. Tout d'abord, elle peut se fixer sur les récepteurs des neurones excitateurs dont le rôle est de propager le transfert d'informations. Deuxièmement, elle peut déclencher des neurones inhibiteurs dont le rôle est de réduire le transfert d'informations en réduisant le déclenchement des neurones excitateurs. Dans nos travaux, nous avons trouvé des effets qui dépendent de ces deux types d'activité. Mais un troisième type d'activité de l'ocytocine est ce que l'on appelle un "modulateur de modulateurs", déclenchant des neurones qui libèrent d'autres modulateurs clés tels que la dopamine et la sérotonine.

Il existe des homologies dans les mécanismes de réponse émotionnelle chez les poissons et les mammifères. Qu'est-ce que cela nous apprend sur l'histoire de l'évolution ? 

Ce que nous pouvons dire jusqu'à présent, c'est que les éléments constitutifs de l'empathie, tels que la contagion des émotions et les capacités cognitives impliquées, comme la reconnaissance des émotions, semblent avoir évolué en même temps que des mécanismes neuronaux clés, tels que la signalisation de l'ocytocine.

Vos résultats confirment que l'ocytocine joue un rôle conservé au cours de l'évolution en tant que régulateur clé des comportements empathiques de base chez les vertébrés. Quelles pourraient être les prochaines étapes de la recherche à la suite de cette idée ?

De nombreuses questions restent en suspens, notamment celle de savoir comment l'ocytocine motive l'approche des personnes en détresse. S'agit-il d'un acte prosocial ? Le phénotype inverse, où le calme est transféré à ceux qui ont peur ou sont en détresse, est-il également un produit de l'ocytocine ? Et cela est-il également dû à la reconnaissance ou l'ocytocine agit-elle simplement comme un anxiolytique ?

Faut-il considérer que la contagion émotionnelle, en tant que forme primitive d'empathie, est importante pour la survie, puisqu'elle est largement répandue chez les vertébrés ? 

Cette hypothèse peut être étayée à différents niveaux. Par exemple, la transmission de la peur permet aux animaux de répéter des comportements qui pourraient les aider à éviter le danger. En fait, les zigzags et l'immobilité du poisson-zèbre sont probablement des tactiques d'évasion réussies contre les prédateurs. En outre, du fait de la contagion, les animaux préfèrent passer du temps avec d'autres animaux en détresse. Cela montre que le comportement peut permettre de renforcer les liens sociaux, ce qui est très important pour les espèces qui vivent en groupes et qui dépendent des autres pour leur survie, comme la détection du danger et la recherche de nourriture. Un avantage plus direct est que pour l'individu en détresse, l'intérêt des autres après l'événement de contagion peut améliorer la façon dont il fait face et se rétablit.