[News] La prise de décision implique une zone du cerveau jusqu'à présent méconnue

[Isabelle]

Face à un changement dans notre environnement, il faut prendre des décisions adaptées. Et c'est le cortex préfrontal qui intervient en général. De manière inattendue, des scientifiques de l'Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (INCIA, CNRS/Université de Bordeaux) ont découvert qu'une zone du cerveau située dans le thalamus joue également un rôle capital dans la mise en œuvre de telles aptitudes évoluées. Menés chez le rat, ces travaux sont publiés le 23 septembre 2015 dans The Journal of Neuroscience.

Prendre des décisions adaptées en vue de subvenir à ses besoins est une nécessité pour tous les organismes vivants. En particulier, la capacité à prendre en compte les modifications soudaines dans l'environnement représente un enjeu important pour la survie des espèces. De telles prises de décision sont considérées comme des fonctions cognitives évoluées. Elles font intervenir le cortex préfrontal, une structure cérébrale parmi les plus développées et connue pour assurer les processus décisionnels.

Pour visualiser les voies nerveuses, deux marqueurs (rouge et vert) sont appliqués dans deux régions du cortex orbitofrontal. Ces molécules migrent ensuite pour s'accumuler dans les neurones thalamiques. Un marquage dense des deux traceurs est visible au niveau du thalamus submédian (délimité par des pointillés).
© Images obtenues au Bordeaux Imaging Center et réalisées par Fabien Alcaraz

L'équipe « Décision et adaptation » à l'INCIA s'est d'abord intéressée aux zones du cerveau connectées au cortex préfrontal. Par une technique de marquage, elle a mis en évidence une région particulière, le thalamus submédian, au rôle fonctionnel inconnu, qui est fortement connectée au cortex préfrontal.

Les scientifiques ont par la suite testé le rôle de ces deux structures cérébrales, thalamus submédian et cortex préfrontal, dans la prise de décision et l'adaptation à l'environnement. Pour cela, ils ont considéré trois groupes de rats : le premier présentant des lésions du cortex préfrontal, le deuxième au niveau du thalamus submédian, et le troisième regroupant des rats témoins sans lésion. Il s'agit de tester leur capacité à établir un lien entre un son et l'obtention d'une récompense alimentaire.

L'expérience s'est déroulée en deux étapes (voir schéma ci-dessous). La phase d'apprentissage d'abord a permis aux animaux d'apprendre que deux sons différents (S1 et S2) prédisent chacun la survenue d'une récompense alimentaire spécifique. Les trois groupes d'animaux visitent donc la mangeoire dès qu'un signal auditif est perçu. Les lésions n'empêchent pas les animaux d'apprendre qu'un stimulus auditif prédit l'obtention de la récompense. Lors de la deuxième étape, la procédure reste inchangée pour le premier son, mais pour le son S2, les chercheurs ont distribué des récompenses alimentaires durant et surtout en dehors des périodes sonores. Ce son perd donc sa valeur prédictive et un animal sans lésion en vient à négliger ce stimulus auditif S2 pour ne venir à la mangeoire que lorsqu'il entend le son S1. En revanche, les animaux présentant une lésion que ce soit au niveau du cortex préfrontal ou du thalamus submédian se montrent incapables de faire une telle distinction, et donc, de s'adapter.

© Mathieu Wolff - équipe « Décision et adaptation » à l'INCIA (CNRS/Université de Bordeaux)

Cette étude permet d'identifier l'existence d'un circuit entre le thalamus et le cortex qui s'avère primordial dans la prise de décision adaptée à l'environnement. L'originalité de cette découverte provient du rôle fondamental que les chercheurs attribuent au thalamus submédian, une structure jusqu'à présent ignorée dans le domaine des comportements adaptatifs. Ce résultat suggère que de nombreux circuits fonctionnels sous-tendant ce type de comportement impliqueraient une contribution du thalamus. Les chercheurs comptent poursuivre l'exploration de ces circuits « thalamocorticaux » dont la compréhension pourrait améliorer notre connaissance de nombreuses pathologies, comme la schizophrénie ou encore l'addiction.

Source: CNRS

[alessandro pendesini]

Bonjour

Nous avons tous le sentiment d’être comme des machines mentales merveilleusement unifiées et cohérentes, et que la structure de notre encéphale doit d’une certaine manière refléter cette sensation de maîtrise que nous ressentons. Ce qui n’est pas le cas. Il n’existe aucun centre de contrôle, aucun général cinq étoiles, ni dualisme cartesien pour faire obéir à la baguette nos systèmes cérébraux. Le cerveau possède en fait des millions de processeurs distribués dans certaines zones qui prennent des décisions importantes quelque milliseconde avant même d’en prendre conscience ! Il s’agit d’un système hautement spécialisé doté de circuits critiques hiérarchisés distribués à travers une masse moyenne de 1,3 -1,4 kilo de tissu. Ce qui est assez étonnant, par contre, c’est la certitude que nous avons d’être à la base de nos décisions, cette sensation qui nous fait dire « c’est moi qui décide en toute liberté »…ce pouvoir décisionnel (illusoire) appelé Libre Arbitre….
Il n’y a pas un chef unique dans le cerveau. Nous ne sommes certainement pas le chef de notre cerveau. Le sens du verbe « pouvoir » qui a une portée morale n’est pas celui dans lequel ce qu’on « peut » (si tant est qu’on puisse quoi que ce soit) dépendrait de l’indéterminisme. Nous sommes déterminés, voire condamnés à choisir.....
Plus une décision est complexe, plus elle est automatique, non consciente, c’est ce qui a fait dire au psychologue Ap Dijksterhuis (Université d’Amsterdam) dans son étude sur le sujet « qu’on devrait toujours confier à l’inconscient la gestion des pensées complexes. »

P.S. -Avez-vous réussi à lui dire à votre cerveau, quand il devient bavard dans une discussion allumée, de se taire ? Ou en cas d’insomnie de dormir ?

Et comme à très bien expliqué Stanislas Dehaene (neuroscientifique mondialement connu) : « Le cerveau raisonne à la manière de Sherlock Holmes : comme le célèbre détective, il utilise la logique et le calcul des probabilités afin de tirer un maximum de conclusions des entrées qu’il reçoit, que celles-ci soient perceptives ou sociales. »….Et, (note personnelle) qu’une seule émerge, rafle la mise et décide ou gagne….