Social and acoustic networks in zebra finches : behavioural and neurophysiological basis of the pair-bond

Le lien d’appariement unissant un mâle et une femelle a été peu exploré chez les Oiseaux, alors que la plupart sont monogames. De plus, l’étude de la monogamie s’est souvent cantonnée à l’exploration des comportements liés à la reproduction et au choix du partenaire. L’objectif de cette thèse est d’identifier les comportements sociaux caractéristiques du lien d’appariement et leurs supports cérébraux chez un passereau social et monogame, le Diamant mandarin (Taeniopygia guttata). Grâce aux concepts de la théorie des réseaux appliqués à l’étude en laboratoire des interactions sociales, cette thèse s’intéresse à la valeur sociale du lien d’appariement. Elle montre qu’il représente un véritable partenariat social, suffisamment favorable pour que se forment des couples homosexuels en cas d’indisponibilité d’oiseaux du sexe opposé. Par l’étude en milieu naturel des communications acoustiques entre partenaires, ce lien est apparu comme le cadre d’échanges vocaux particuliers : de discrets duos de cris émis dans l’intimité du nid. En s’intéressant au rythme d’émission des vocalisations à l’échelle du groupe, cette thèse jette également un nouveau regard sur l’étude des communications acoustiques. La dynamique du réseau acoustique que représente le groupe est influencée par la proportion d’oiseaux appariés. Enfin, les causes proximales des liens sociaux sont abordées : l’activité du réseau cérébral impliqué dans l’expression des comportements sociaux, le « Social Behavior Network » (SBN), varie avec la possibilité de créer des liens chez les mâles. Cette thèse participe donc à définir le lien d’appariement comme un lien social complexe dont les avantages ne se limiteraient pas à la reproduction. Elle révèle ses conséquences tant sur le réseau social, que sur le réseau acoustique du groupe de diamants mandarins, et soulève l’implication potentielle du réseau cérébral SBN dans les mécanismes de sa formation et de son maintienAlthough most birds are monogamous, the pair-bond between a male and a female remains relatively unexplored in these species. Moreover, the study of monogamy mainly focused on behaviours linked to reproduction and partner choice. The aim of this thesis is to identify the social behaviours and the neurophysiological mechanisms of pair-bonding in a social and monogamous passerine, the Zebra finch (Teaniopygia guttata). Using concepts of network theory to study social interactions in the laboratory, this thesis explores the social value of the pair-bond. We showed that the pair-bond is a genuine partnership, whose social value might explain why birds establish same-sex pair-bonds when partners of the opposite sex are scarce. The study of acoustic communication between mates in the field revealed that partners perform specific vocal displays : they use private duets of calls in the intimacy of their nest. By investigating the rhythm of emission of vocalizations at group scale, this thesis takes a fresh look at the study of acoustic communication. The proportion of paired birds in a group influences the dynamic of the acoustic network constituted by the social group. Finally, we tackled the proximal explanations of social bonding : in males, social relationships affect the activity of the brain network implicated in social behaviours, the Social Behavior Network (SBN). This thesis underlines the social complexity of the pair-bond that might bring benefits beyond reproduction. It reveals the consequences of pair-bonding on both social network and acoustic network, and points towards a role of the SBN in pair-bond establishment and maintenanc