Voici ce qu’il se passe dans votre cerveau quand vous devez faire un choix

Vous avez forcément déjà été obligé ou obligée de faire des choix dont vous deviez soupeser les coûts et les bénéfices. Ce processus de décision, dans un contexte d’incertitude comme dans un contexte que vous maîtrisez, peut plonger dans un profond désarroi. Mais que se passe-t-il dans votre cerveau pendant ces longues secondes ? Des neuroscientifiques du MIT ont publié, le 22 mars 2022, dans Nature Communications, leurs résultats de recherche sur ce processus de décision.

Leurs travaux identifient les neurones impliqués lors de l’analyse des différents résultats d’une prise de décision. Ces neurones nous aident à évaluer les coûts et les bénéfices, mais pas entièrement comme les chercheurs s’y attendaient, car l’inattendu joue un rôle prépondérant.

Le cerveau rassemble les résultats potentiels

Pour cette étude, les auteurs ont entraîné des souris à tourner une roue vers la gauche ou vers la droite. Chaque côté entraînait un résultat positif (de l’eau sucrée) ou négatif (une bouffée d’air). Les souris ont appris à maximiser leurs chances d’obtenir le résultat positif en faisant tourner la roue du bon côté, sauf que les auteurs modifiaient régulièrement la probabilité que tel ou tel résultat soit obtenu en tournant la roue dans tel ou tel sens. Les souris devaient donc adapter constamment leur prise de décision.

Durant l’expérience, les neuroscientifiques surveillaient ce qu’il se passait dans le striatum des souris. Cette région du cerveau est déjà connue pour être un centre important dans la prise de décision, puisqu’elle régit les mouvements involontaires, mais aussi tout le système de récompense et de renforcement. Ce système fournit la « motivation » aux actions et comportements adaptés (obtenir le plaisir, éviter le déplaisir ; obtenir la récompense, éviter la punition ; apprentissages).

C’est pour cette raison que ces neuroscientifiques ont enregistré l’activité cérébrale du striatum pendant cette expérience, en espérant y repérer les neurones précis impliqués dans la différenciation entre l’action bonne et l’action mauvaise, et conduisant donc à la décision finale. Ils ont pu identifier des neurones qui fonctionnent de cette façon, car il y en a bel et bien, mais ils ont également découvert un autre mécanisme.

Un groupe de neurones appelé striosomes, apparemment très actif lors du processus, semble chargé d’identifier des sortes de « rapports d’erreurs ». Ce sont des neurones chargés d’encoder la relation entre les actions et les résultats, et ceux-ci réagissent surtout face à un résultat inattendu — lorsqu’en tournant la roue dans un sens, le résultat était différent de celui obtenu habituellement. Ce sont ces signaux d’erreurs qui aident le cerveau à adapter son comportement vers la décision la plus positive.

Pour les auteurs, cela apparaît finalement assez logique : « Une grande partie de cette activité cérébrale concerne les résultats surprenants, car si un résultat est attendu, il n’y a rien à apprendre », explique le neuroscientifique Bernard Bloem, sur le site du MIT. « Ce que nous constatons, c’est qu’il y a un fort encodage à la fois des récompenses inattendues et des résultats négatifs inattendus. »

Les striosomes conservent donc une trace des « résultats réels ». Puis la décision d’effectuer ou non une action, qui nécessite d’intégrer l’ensemble de ces résultats, « se produit probablement quelque part en aval dans le cerveau ».

Si vous devez faire le choix entre un aliment mauvais pour la santé, mais délicieux, et un aliment meilleur pour la santé, mais que vous aimez moins, votre striatum « sait pourquoi ces aliments sont bons, et il connaît les avantages et le coût de chacun ». L’activité neuronale qui en découle dans cette région « reflète beaucoup plus le résultat potentiel que la simple probabilité que vous le choisissiez ». La décision découle de l’évaluation de ces potentialités.

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