« Il y a eu toutes sortes de sécurité et de progrès technologiques dans les équipements sportifs basés sur les adaptations anatomiques et la biophysique du pic, en supposant qu’ils ne subissent pas de lésions cérébrales en picorant. Ce qui est bizarre, c’est que personne n’a jamais examiné le cerveau d’un pic-bois pour voir s’il y avait des lésions », explique Peter Cummings de la faculté de médecine de l’université de Boston, l’un des auteurs de la nouvelle étude.
Pour trouver la réponse à cette question, les chercheurs ont utilisé des cerveaux d’oiseaux provenant des collections du Field Museum et du Harvard Museum of Natural History et les ont examinés pour détecter l’accumulation d’une protéine spécifique, appelée tau.
« Les cellules de base du cerveau sont les neurones, qui sont les corps cellulaires, et les axones, qui sont comme des lignes téléphoniques qui communiquent entre les neurones. La protéine tau s’enroule autour des lignes téléphoniques – elle leur donne une protection et une stabilité tout en leur permettant de rester flexibles », explique l’auteur principal George Farah, qui a travaillé sur l’étude en tant qu’étudiant diplômé à la faculté de médecine de l’université de Boston.
Avec modération, les protéines tau peuvent être utiles pour stabiliser les cellules du cerveau, mais une accumulation trop importante de tau peut perturber la communication d’un neurone à l’autre. « Lorsque le cerveau est endommagé, la tau s’accumule et perturbe la fonction nerveuse — les fonctions cognitives, émotionnelles et motrices peuvent être compromises », explique Cummings.
Puisqu’un excès de tau peut être un signe de lésions cérébrales chez l’homme, Farah et son équipe ont décidé d’examiner les cerveaux de pics pour détecter l’accumulation de tau. Le Field Museum et Harvard ont prêté aux chercheurs des spécimens d’oiseaux marinés dans l’alcool — des pics mineurs pour les données expérimentales et des carouges à épaulettes non sensibles aux lésions cérébrales comme témoin. Les chercheurs ont ensuite prélevé le cerveau des oiseaux – « Les cerveaux eux-mêmes étaient bien conservés, ils avaient une texture semblable à celle de la pâte à modeler », explique Farah – et en ont prélevé des tranches incroyablement fines, moins d’un cinquième de l’épaisseur d’une feuille de papier. Les tranches de tissu cérébral ont ensuite été colorées avec des ions d’argent pour mettre en évidence les protéines tau présentes.
Le verdict : le cerveau des pics présentait une accumulation de protéines tau bien plus importante que celui des merles. Cependant, si une accumulation excessive de tau peut être un signe de lésions cérébrales chez l’homme, les chercheurs notent que cela pourrait ne pas être le cas chez les pics. « Nous ne pouvons pas dire que ces pics ont définitivement subi des lésions cérébrales, mais il y a un excès de tau présent dans le cerveau des pics, ce qui, selon des recherches antérieures, indique des lésions cérébrales », explique Farah.
« Les premiers pics remontent à 25 millions d’années — ces oiseaux existent depuis longtemps », dit Cummings. « Si le picage devait provoquer des lésions cérébrales, pourquoi verrait-on encore ce comportement ? Pourquoi les adaptations évolutives s’arrêteraient-elles au cerveau ? Il est possible que le tau chez les pics soit une adaptation protectrice et peut-être pas du tout pathologique. »
Donc, les pics montrent des signes de ce qui ressemble à des lésions cérébrales chez les humains, mais ce n’est peut-être pas une mauvaise chose. Quoi qu’il en soit, les chercheurs pensent que les résultats de l’étude pourraient nous aider, nous les humains. Par exemple, les connaissances sur le cerveau des pics pourraient contribuer à rendre les équipements de football plus sûrs pour les enfants, explique M. Cummings. D’autre part, il note que « si l’accumulation de tau est une adaptation protectrice, pouvons-nous en tirer quelque chose pour aider les humains atteints de maladies neurodégénératives ? La porte est grande ouverte pour découvrir ce qui se passe et comment nous pouvons appliquer cela aux humains. »
Farah note que l’étude s’est largement appuyée sur les collections de musées dont provenaient les cerveaux d’oiseaux. « Les musées sont des passerelles vers le passé et une source de nouvelles innovations », dit-il. « Le rôle des musées dans ce projet a été immense — nous n’aurions pas pu réaliser notre étude avec un seul pic. »
Ben Marks, le responsable des collections d’oiseaux du Field Museum, a déclaré à propos de la demande des chercheurs d’utiliser les cerveaux d’oiseaux du musée : « Avec l’une des meilleures collections d’oiseaux au monde, nous essayons toujours de faire savoir aux gens ce que nous avons, pourquoi nous l’avons et à quoi il peut servir. Nous recevons plus d’une centaine de demandes de prêt de spécimens chaque année. Celle-ci s’est distinguée par son approche novatrice et ses applications concrètes. Certains des spécimens utilisés dans cette étude ont été collectés dans les années 1960. Notre personnel en a pris soin pendant plus de 50 ans jusqu’à ce qu’ils soient demandés pour cette étude et utilisés d’une manière que le collectionneur d’origine n’aurait même pas pu envisager. »