Les asimetries funcionals manuals han estat àmpliament estudiades en els primats no humans i altres espècies animals durant les últimes dues dècades. Resulta especialment interessant observar si l'especialització hemisfèrica cerebral, tan característica de l'ésser humà, està o no present i en quin grau dins del regne animal. En ximpanzés, trobem pocs treballs en què s'hagin avaluat les preferències manuals en una única mostra des d'un punt de vista observacional i experimental conjuntament, i cap en ambients intermedis (naturalitzats). El nostre objectiu ha estat comparar els patrons de preferència manual en situacions espontànies i experimentals en una mateixa mostra de ximpanzés i veure quines situacions incideixen sobre la direcció, intensitat i grau d'asimetria individual versus poblacional en els individus. En la fase observacional es van estudiar 53 comportaments espontanis unimanuals i bimanuals que feien referència a contextos tròfics, manipulatius-exploratoris, autodirigits, posturals i socials, entre d'altres. En la fase experimental es van avaluar dues tasques: una unimanual (simple reaching: recollida d'ítems petits d'aliment amb prensions de precisió) i una altra bimanual (tube task: extracció bimanual d'aliment d'un tub). Durant la fase observacional es van dur a terme 2.226 sessions (2005 a 2008: 33 mesos). La fase experimental va tenir una durada total de 4 mesos (2007). La mostra estava formada per un grup de 14 ximpanzés (Pan troglodytes) allotjats al Centre de Recuperació de Primats de la Fundació Mona (Girona). En ambdues fases es va utilitzar un mostreig focal amb registre activat per transicions. Globalment, tant durant la fase observacional com experimental, la major part de la mostra va presentar preferències individuals laterals de manera significativa. Es van comparar els índexs de lateralitat per a les quatre condicions d'estudi: unimanual-espontani (UES), bimanual-espontani (BES), unimanual-experimental (UEX) i bimanual-experimental (BEX). No es van trobar diferències en la direcció de les preferències entre les quatre condicions tot i que sí en la intensitat de la lateralització. D'aquesta manera, la intensitat de la preferència manual era major en les accions bimanuals que en les unimanuals, i també en les tasques experimentals que en les espontànies. L'ús d'instruments i el tipus de prensió també van augmentar la intensitat de les preferències encara que no van tenir cap efecte sobre la direcció d'aquestes. Es va detectar una asimetria dretana poblacional en les accions bimanuals espontànies però no en les experimentals. També es va detectar una asimetria dreta a nivell poblacional en tenir en compte totes les tasques conjuntament. D'aquesta manera, ha estat la primera ocasió que s'evidencia que els ximpanzés allotjats en ambients intermedis són dretans a nivell poblacional. En conclusió, els ximpanzés presentarien un patró de lateralització homòleg al dels éssers humans, sobretot en aquelles accions que impliquen una complexitat en la seva execució (bimanualitat, instrumentalitat i precisió) i que són les més rellevants per entendre el procés d'hominització conductual d'aquest tret a Homo sapiens. / Las asimetrías funcionales manuales han sido ampliamente estudiadas en los primates no humanos y otras especies animales durante las últimas dos décadas. Resulta especialmente interesante observar si la especialización hemisférica cerebral, tan característica del ser humano, está o no presente y en qué grado dentro del reino animal. En chimpancés, encontramos pocos trabajos en los que se hayan evaluado las preferencias manuales en una única muestra desde un punto de vista observacional y experimental conjuntamente, y ninguno en ambientes intermedios (naturalizados). Nuestro objetivo ha sido comparar los patrones de preferencia manual en situaciones espontáneas y experimentales en una misma muestra de chimpancés y ver qué situaciones inciden sobre la dirección, intensidad y grado de asimetría individual versus poblacional en los individuos. En la fase observacional se estudiaron 53 comportamientos espontáneos unimanuales y bimanuales que hacían referencia a contextos tróficos, manipulativos-exploratorios, autodirigidos, posturales y sociales, entre otros. En la fase experimental evaluaron dos tareas: una unimanual (simple reaching: recogida de ítems pequeños de alimento con prensiones de precisión) y otra bimanual (tube task: extracción bimanual de alimento de un tubo). Durante la fase observacional se llevaron a cabo 2226 sesiones (2005 a 2008: 33 meses). La fase experimental tuvo una duración total de 4 meses (2007). La muestra estaba formada por un grupo de 14 chimpancés (Pan troglodytes) alojados en el Centro de Recuperación de Primates de Fundación Mona (Girona). En ambas fases se utilizó un muestreo focal con registro activado por transiciones. Globalmente, tanto durante la fase observacional como experimental, la mayor parte de la muestra presentó preferencias individuales laterales de manera significativa. Se compararon los índices de lateralidad para las cuatro condiciones de estudio: unimanual-espontáneo (UES), bimanual-espontáneo (BES), unimanual-experimental (UEX) y bimanual-experimental (BEX). No se encontraron diferencias en la dirección de las preferencias entre las cuatro condiciones aunque sí en la intensidad de la lateralización. De esta manera, la intensidad de la preferencia manual era mayor en las acciones bimanuales que en las unimanuales, y también en las tareas experimentales que en las espontáneas. El uso de instrumentos y el tipo de prensión también aumentaron la intensidad de las preferencias aunque no tuvieron ningún efecto sobre la dirección de éstas. Se detectó una asimetría diestra poblacional en las acciones bimanuales espontáneas aunque no en las experimentales. También se detectó una asimetría diestra a nivel poblacional al tener en cuenta todas las tareas conjuntamente. De esta manera, ha sido la primera ocasión que se evidencia que los chimpancés alojados en ambientes intermedios son diestros a nivel poblacional. En conclusión, los chimpancés exhibirían un patrón de lateralización homólogo al de los seres humanos, sobre todo en aquellas acciones que implican una complejidad en su ejecución (bimanualidad, instrumentalidad y precisión) y que son las más relevantes para entender el proceso de hominización conductual de este rasgo en Homo sapiens. / Manual functional asymmetries have been extensively studied in nonhuman primates and other animals for the last two decades. It is particularly interesting to see if brain hemispheric specialization, so characteristic human beings, is present or not and to what extent within the animal kingdom. In chimpanzees, there are few studies that have assessed hand preferences in a single sample from an experimental and observational standpoint, and none have been done within intermediate (naturalized) environments. Our objective was to compare the patterns of hand preference for spontaneous and experimental actions in the same sample of chimpanzees and observe what situations impact on the direction, strength and the degree of individual versus population asymmetry in individuals. In the observational phase, we studied 53 spontaneous unimanual and bimanual behaviors related to feeding contexts, manipulative-exploratory, self-directed, postural and social, among others. In the experimental phase, we evaluated two tasks: unimanual (simple reaching: collection of small items of food with precision grips) and bimanual (tube task: bimanual removal of food from a tube). During the observational phase, we conducted 2.226 sessions (from 2005 to 2008: 33 months). The experimental phase lasted a total of four months (2007). The sample was composed of a group of 14 chimpanzees (Pan troglodytes) housed at the Mona Foundation Primate Rehabilitation Center (Girona). In both phases, a focal sampling method was used. Overall, during both observational and experimental phases, the majority of the sample showed significant individual lateral preferences. We compared the handedness index for four study conditions: unimanual-spontaneous (UES), bimanual-spontaneous (BES), unimanual-experimental (UEX) and bimanual-experimental (BEX). There were no differences in the direction of preferences among the four conditions, but there were differences in the strength of lateralization. The strength of hand preference was higher in bimanual than in unimanual ones, and also in the experimental tasks than in the spontaneous ones. The use of tools and the type of grip also increased the strength of preferences, but had no effect on the direction of such preferences. We detected right-handedness at population-level for spontaneous bimanual actions, but not for the experimental ones. There was also a right asymmetry at the population level when considering all the tasks together. In this way, this was the first evidence that chimpanzees housed in an intermediate environment demonstrate right-handedness at population-level. In conclusion, chimpanzees exhibit a pattern of lateralization homologous to human beings, especially those actions that involve a complexity of execution (bimanual, tool use and precision grip) and that are most relevant for understanding the behavioral process of hominization of this trait in Homo sapiens.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 2009. / Härtill 3 uppsatser. Även tryckt utgåva.

Le principal rôle du corps calleux est d’assurer le transfert de l’information entre les hémisphères cérébraux. Du support empirique pour cette fonction provient d’études investiguant la communication interhémisphérique chez les individus à cerveau divisé (ICD). Des paradigmes expérimentaux exigeant une intégration interhémisphérique de l’information permettent de documenter certains signes de déconnexion calleuse chez ces individus. La présente thèse a investigué le transfert de l’information sous-tendant les phénomènes de gain de redondance (GR), de différence croisé– non-croisé (DCNC) et d’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux, et a ainsi contribué à préciser le rôle du corps calleux. Une première étude a comparé le GR des individus normaux et des ICD ayant subi une section partielle ou totale du corps calleux. Dans une tâche de détection, le GR consiste en la réduction des temps de réaction (TR) lorsque deux stimuli sont présentés plutôt qu’un seul. Typiquement, les ICD présentent un GR beaucoup plus grand (supra-GR) que celui des individus normaux (Reuter-Lorenz, Nozawa, Gazzaniga, & Hughes, 1995). Afin d’investiguer les conditions d’occurrence du supra-GR, nous avons évalué le GR en présentation interhémisphérique, intrahémisphérique et sur le méridien vertical, ainsi qu’avec des stimuli requérant une contribution corticale différente (luminance, couleur équiluminante ou mouvement). La présence d’un supra-GR chez les ICD partiels et totaux en comparaison avec celui des individus normaux a été confirmée. Ceci suggère qu’une section antérieure du corps calleux, qui perturbe le transfert d’informations de nature motrice/décisionnelle, est suffisante pour produire un supra-GR chez les ICD. Nos données permettent aussi d’affirmer que, contrairement au GR des individus normaux, celui des ICD totaux est sensible aux manipulations sensorielles. Nous concluons donc que le supra-GR des ICD est à la fois attribuable à des contributions sensorielles et motrices/décisionnelles. Une deuxième étude a investigué la DCNC et l’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux. La DCNC réfère à la soustraction des TR empruntant une voie anatomique « non-croisée » aux TR empruntant une voie anatomique « croisée », fournissant ainsi une estimation du temps de transfert interhémisphérique. Dans le contexte de notre étude, l’asynchronie bimanuelle réfère à la différence de TR entre la main gauche et la main droite, sans égard à l’hémichamp de présentation. Les effets de manipulations sensorielles et attentionnelles ont été évalués pour les deux mesures. Cette étude a permis d’établir une dissociation entre la DCNC et l’asynchronie bimanuelle. Précisément, les ICD totaux, mais non les ICD partiels, ont montré une DCNC significativement plus grande que celle des individus normaux, alors que les deux groupes d’ICD se sont montrés plus asynchrones que les individus normaux. Nous postulons donc que des processus indépendants sous-tendent la DCNC et la synchronie bimanuelle. De plus, en raison de la modulation parallèle du GR et de l’asynchronie bimanuelle entre les groupes, nous suggérons qu’un processus conjoint sous-tend ces deux mesures. / The main role of the corpus callosum is the transfer of information across the cerebral hemispheres. Evidence for this function comes from studies investigating the interhemispheric communication of split-brain individuals. Specific experimental paradigms requiring interhemispheric integration have enabled the documentation of disconnection symptoms for split-brain individuals. Along those lines, the present thesis investigated the transfer of information underlying the redundant target effect (RTE), the crossed-uncrossed difference (CUD), and bimanual asynchrony of normal and split-brain individuals, and therefore contributed to further our knowledge of the role of the corpus callosum. The first study investigated the RTE of partial split-brain (anterior section), total split-brain, and normal individuals. The RTE occurs when reaction times (RTs) to multiple stimuli are faster than RTs to a single stimulus. Split-brain individuals typically exhibit an enhanced RTE as compared to normal individuals (Reuter-Lorenz et al., 1995). In order to investigate the conditions in which the enhanced RTE occurs, we tested the RTE in interhemispheric, intrahemispheric, and midline conditions, as well as with stimuli requiring different cortical contributions (stimuli defined by luminance, equiluminant colour, or motion). Our data supported the occurrence of an enhanced RTE for partial and total split-brain individuals as compared to normal individuals. This suggests that an anterior section of the corpus callosum, which disrupts the transfer of motor/decisional information, suffices to produce an enhanced RTE in split-brain individuals. In addition, in contrast with the RTE of normal individuals, that of total split-brain individuals was modulated as a function of a sensory manipulation. We therefore conclude that the enhanced RTE of split-brain individuals is attributable to both sensory and motor/decisional contributions. The second study investigated the CUD and the bimanual asynchrony of normal, partial split-brain, and total split-brain individuals. The CUD refers to the subtraction of mean RTs of uncrossed hand-visual hemifield combination from mean RTs of crossed hand-visual hemifield combination. In the context of our study, the asynchrony reflected the difference between the left-hand RT and the right-hand RT on each trial, irrespective of the side of presentation. The effect of sensory and attentional manipulations was assessed for both measures. Our study contributed to dissociate the CUD and bimanual asynchrony. Specifically, total split-brain individuals, but not partial split-brain individuals, showed a larger CUD than normal individuals, whereas both split-brain groups were less synchronous than normal individuals. We therefore postulate that independent processes underlie the CUD and bimanual asynchrony. Furthermore, the parallel modulation of the RTE and bimanual asynchrony across groups suggest common underlying processes for these two measures.

No description available.