Des scientifiques de l’Institut Max Planck (Institute for Biological Cybernetics) à Tübingen (Allemagne), ont découvert en utilisant des caméras miniatures à grande vitesse et un suivi comportemental que les rats déplacent leurs yeux dans des directions opposées, à la fois sur le plan horizontal et sur le plan vertical. Chaque œil se déplace dans une direction différente, en fonction de la variation de la position de la tête de l’animal. Une analyse du champ de vision des deux yeux a constaté que les mouvements oculaires excluent la possibilité que les rats fusionnent les informations visuelles en une seule image, comme le font les humains. Au lieu de cela, les yeux se déplacent de manière à ce que l’espace au-dessus d’eux soit en permanence visible, sans doute une adaptation pour les aider à faire face à la menace des oiseaux prédateurs auxquels les rongeurs sont confrontés dans leur environnement naturel.
Comme beaucoup de mammifères, les rats ont les yeux sur les côtés de la tête. Cela leur donne un champ de vision très large, bien utile pour la détection des prédateurs. Cependant, la vision en trois dimensions nécessite la superposition des champs visuels des deux yeux. Ainsi, le système visuel de ces animaux doit répondre à deux exigences contradictoires en même temps, une surveillance maximale d’une part et d’autre part une vision binoculaire détaillée.
L’équipe de recherche a maintenant, pour la première fois, observé et caractérisé les mouvements des yeux de rats se déplaçant librement. Ils ont disposé de minuscules caméras, pesant seulement environ un gramme sur la tête des animaux, qui pouvaient enregistrer les rapides mouvements oculaires avec une grande précision. Les scientifiques ont également utilisé une autre nouvelle méthode pour mesurer la position et l’orientation de la tête, leur permettant de reconstruire la ligne de vue exacte des rats à un moment donné.
Les conclusions des scientifiques furent surprenantes. Bien que les rats traitent l’information visuelle de leurs yeux par des voies cérébrales très similaires à d’autres mammifères, de toute évidence leurs yeux se déplacent d’une manière totalement différente.
Dans une série d’expériences comportementales, les neurobiologistes ont également découvert que les mouvements oculaires dépendent largement de la position de la tête de l’animal. Lorsque la tête pointe vers le bas, les yeux se déplacent en arrière, loin de la pointe du nez. Lorsque le rat tend sa tête, les yeux se tournent vers l’avant:. Il louche, pour ainsi dire. Si l’animal met sa tête sur le côté. L’œil sur le côté inférieur se déplace vers le haut et l’autre œil se déplace vers le bas.
Chez les humains, la direction dans laquelle les yeux regardent doit être précisément alignée, sinon un objet ne peut pas être fixé. Une déviation inférieure à un seul degré du champ de vision est suffisante pour voir double. Chez le rat, les mouvements oculaires opposés, entre l’œil gauche et droit, signifient que la ligne de vision peut varier de 40 degrés sur le plan horizontal et jusqu’à 60 degrés dans le plan vertical. La conséquence de ces mouvements oculaires anormaux est que, indépendamment de vigoureux mouvements de tête dans tous les plans, les mouvements des yeux se déplacent toujours de manière à s’assurer que la zone au-dessus de l’animal soit toujours en vue simultanément par les deux yeux, quelque chose qui ne se produit pas dans toute autre région du champ visuel du rat.
Ces mouvements oculaires anormaux, que les rats possèdent, semblent être la manière dont a évolué le système visuel pour s’adapter aux conditions de vie de l’animal, étant donné qu’ils sont la proie de nombreuses espèces d’oiseaux. Bien que les mouvements oculaires observés empêchent la fusion des deux champs visuels, les scientifiques postulent que cette visibilité permanente vers de potentielles attaques aériennes augmente considérablement les chances de survie des animaux.
L’étude publiée sur Nature : Rats maintain an overhead binocular field at the expense of constant fusion.
