Type de document : article scientifique publié dans Frontiers in Veterinary Science 10:1184296. DOI : https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1184296
Auteurs : Valentin Brunet, Thomas Lafond, Aude Kleiber, Léa Lansade, Ludovic Calandreau, Violaine Colson
Résumé en français (traduction) : L’enrichissement environnemental améliore la flexibilité cognitive de la truite arc-en-ciel dans une tâche de discrimination visuelle : premiers résultats
La recherche sur la cognition des poissons fournit des preuves solides de l’existence d’aptitudes cognitives de haut niveau chez les poissons. Cependant, la plupart des études sur la flexibilité cognitive et les capacités de généralisation, deux traits adaptatifs clés pour les animaux en captivité, se sont concentrées sur des espèces modèles, et les poissons d’élevage ont reçu trop peu d’attention. Il a été démontré que l’enrichissement de l’environnement améliore les capacités d’apprentissage chez diverses espèces de poissons, mais son influence sur la flexibilité cognitive et les capacités de généralisation est encore inconnue. Nous avons utilisé la truite arc-en-ciel d’élevage (Oncorhynchus mykiss) comme espèce modèle d’aquaculture pour étudier l’impact de l’enrichissement de l’environnement sur ses capacités cognitives. En utilisant un dispositif de conditionnement opérant, permettant l’expression d’un choix motivé, nous avons mesuré la flexibilité cognitive des poissons avec des tests d’apprentissage inversé en série, après une phase d’acquisition réussie basée sur la discrimination de deux couleurs (choix forcé à deux alternatives, 2-AFC), et leur capacité à généraliser une couleur récompensée avec n’importe quelle forme. Huit poissons ont été divisés en deux groupes : condition E (poissons élevés depuis le stade d’alevins dans des conditions enrichies avec des plantes, des pierres et des tuyaux pendant environ 9 mois) ; condition S (conditions standard stériles). Seul un poisson (condition E) a échoué dans la phase d’habituation du dispositif et un poisson (condition S) a échoué dans la tâche 2-AFC. Nous avons montré qu’après une phase d’acquisition réussie au cours de laquelle les poissons ont correctement discriminé deux couleurs, ils ont tous réussi quatre apprentissages d’inversion, ce qui prouve la flexibilité cognitive de la truite arc-en-ciel. Ils ont tous réussi la tâche de généralisation. Il est intéressant de noter que les poissons élevés dans un environnement enrichi ont obtenu de meilleurs résultats dans la phase d’acquisition et dans l’apprentissage par inversion (comme le montre le nombre moins élevé d’essais nécessaires pour atteindre le critère d’apprentissage), mais pas dans la tâche de généralisation. Nous supposons que la généralisation basée sur la couleur peut être un processus cognitif plus simple que l’apprentissage discriminatif et la flexibilité cognitive, et qu’elle ne semble pas être influencée par les conditions environnementales. Étant donné le petit nombre d’individus testés, nos résultats peuvent être considérés comme les premiers aperçus de la flexibilité cognitive chez des poissons d’élevage utilisant un dispositif de conditionnement opérant, mais ils ouvrent la voie à de futures études. Nous concluons que les conditions d’élevage devraient prendre en compte les capacités cognitives des poissons, en particulier leur flexibilité cognitive, en leur permettant de vivre dans un environnement enrichi.
Résumé en anglais (original) : Research on fish cognition provides strong evidence that fish are endowed with high level cognitive skills. However, most studies on cognitive flexibility and generalization abilities, two key adaptive traits for captive animals, focused on model species, and farmed fish received too little attention. Environmental enrichment was shown to improve learning abilities in various fish species, but its influence on cognitive flexibility and generalization abilities is still unknown. We studied farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) as an aquaculture model to study how environmental enrichment impacts their cognitive abilities. Using an operant conditioning device, allowing the expression of a motivated choice, we measured fish cognitive flexibility with serial reversal learning tests, after a successful acquisition phase based on two colors discrimination (2-alternative forced choice, 2-AFC), and their ability to generalize a rewarded color to any shape. Eight fish were divided into two groups: Condition E (fish reared from fry stages under enriched conditions with plants, rocks and pipes for ~9 months); Condition B (standard barren conditions). Only one fish (condition E) failed in the habituation phase of the device and one fish (condition B) failed in the 2-AFC task. We showed that after a successful acquisition phase in which the fish correctly discriminated two colors, they all succeeded in four reversal learnings, supporting evidence for cognitive flexibility in rainbow trout. They were all successful in the generalization task. Interestingly, fish reared in an enriched environment performed better in the acquisition phase and in the reversal learning (as evidenced by fewer trials needed to reach the learning criterion), but not in the generalization task. We assume that color-based generalization may be a simpler cognitive process than discriminative learning and cognitive flexibility, and does not seem to be influenced by environmental conditions. Given the small number of individuals tested, our results may be considered as first insights into cognitive flexibility in farmed fish using an operant conditioning device, but they pave the way for future studies. We conclude that farming conditions should take into account the cognitive abilities of fish, in particular their cognitive flexibility, by allowing them to live in an enriched environment.
