Sound-induced brain activity depends on stimulus subjective salience in female zebra finches

A key point in the study of acoustic perception is whether brain responsiveness to sounds depends on sound acoustic structure or sound perceptive salience. Songbirds provide some evidence that higher auditory regions are sensitive to the subjective importance of the stimulus for the subject. In the present paper, we compare brain activation elicited by mate versus non-mate calls in female zebra finches Taeniopygia guttata. Using playback, we examined the responsiveness of the caudal telencephalon by measuring the evoked expression of the immediate early gene ZENK. Our results show that mate calls elicit a significantly higher ZENK expression than the calls of another male in hippocampus, but not in auditory areas. Using a hierarchical ascending classification, we show that this difference in brain activation is not explained by call acoustic structure, but relies on call identity. Thus, these results give evidence for a genomic response to calls in hippocampus that differentiate between call identity, and not between call structure. Our study gives further insight into the implication of the hippocampus in sound recognition in female songbirds. To cite this article: C. Vignal et al., C. R. Biologies 331 (2008).

RésuméSavoir si l'activité cérébrale en réponse au son dépend de la structure acoustique du son ou de sa pertinence subjective est un point clé de l'étude de la perception acoustique. Les oiseaux chanteurs fournissent des preuves attestant que les aires auditives supérieures sont sensibles à l'importance subjective du stimulus pour le sujet. Dans le présent article, nous comparons l'activité cérébrale de femelles Diamants mandarins Taeniopygia guttata en réponse aux cris de leur partenaire et aux cris d'un autre mâle. Grâce à la repasse de ces signaux acoustiques, nous décrivons la réactivité du télencéphale caudal en mesurant l'expression évoquée du gène à expression précoce ZENK. Nos résultats montrent que les cris du partenaire provoquent une expression de ZENK significativement supérieure à celle en réponse aux cris d'un autre mâle dans l'hippocampe, mais pas dans les aires auditives. Une classification ascendante hiérarchique montre que cette différence d'activation cérébrale ne peut pas être expliquée par la structure acoustique intrinsèque des cris, mais dépend de leur identité individuelle. Ces résultats apportent donc la preuve que la réponse génique aux cris dans l'hippocampe différencie l'identité des cris et non leur structure. Notre étude donne des éléments supplémentaires sur l'implication de l'hippocampe dans la reconnaissance des sons chez les femelles d'oiseaux chanteurs. Pour citer cet article : C. Vignal et al., C. R. Biologies 331 (2008).