Une étude montre que la dynamique des attracteurs dans le cortex préfrontal du singe reflète la confiance des décisions.

22 octobre 2023 fonctionnalité

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par Ingrid Fadelli, Medical Xpress

Lorsque les humains prennent des décisions, comme choisir quoi manger dans un menu, quel pull acheter dans un magasin, quel candidat politique voter, etc., ils peuvent être plus ou moins confiants dans leur choix. Si nous sommes moins confiants et donc éprouvons une plus grande incertitude par rapport à notre choix, nos choix ont également tendance à être moins cohérents, ce qui signifie que nous serons plus susceptibles de changer d'avis avant de parvenir à une décision finale.

Alors que les neuroscientifiques explorent les bases neuronales de la prise de décision depuis des décennies, de nombreuses questions restent sans réponse. Par exemple, on comprend mal comment les calculs réalisés par les réseaux neuronaux soutiennent la prise de décision face à des niveaux variables de certitude.

Des chercheurs de l'Institut national de la santé mentale de Bethesda, dans le Maryland, ont récemment mené une étude sur des singes rhésus dans le but de mieux comprendre les dynamiques des réseaux neuronaux associées à la confiance dans la prise de décision. Leur article, publié dans la revue Nature Neuroscience, apporte des preuves que les paysages énergétiques du cortex préfrontal peuvent prédire la cohérence des choix effectués par les singes, ce qui est à son tour un signe de confiance des animaux dans leurs décisions.

"Les décisions sont prises avec différents degrés de cohérence, et cette cohérence peut être liée à la confiance que le meilleur choix a été fait", ont écrit Siyu Wang, Rossella Falcone et leurs collègues dans leur article. "Le travail théorique suggère que les dynamiques attractives dans les réseaux peuvent expliquer la cohérence des choix, mais comment cela est mis en œuvre dans le cerveau reste incertain. Nous apportons des preuves que le paysage énergétique autour des bassins attracteurs dans l'activité neuronale de la population dans le cortex préfrontal reflète la cohérence des choix."

En neurosciences, les réseaux attracteurs sont des réseaux dynamiques composés de neurones qui convergent pour soutenir des motifs spécifiques d'activité dans le temps. Pour étudier le lien entre la dynamique de ces réseaux et la confiance dans les décisions, les chercheurs ont réalisé une série d'expériences sur des singes.

Ces singes ont été entraînés à effectuer une tâche de prise de décision. Pendant qu'ils effectuaient cette tâche, Wang, Falcone et leurs collègues ont enregistré l'activité extracellulaire des neurones dans leur cortex préfrontal à l'aide d'un implant bilatéral contenant huit rangées d'électrodes.

"Nous avons entraîné deux singes rhésus à prendre des décisions d'acceptation/rejet basées sur des indices visuels pré-entraînés qui indiquaient des offres de récompense avec des magnitudes et des délais de récompense différents", ont expliqué Wang, Falcone et leurs collègues dans leur article. "Les singes ont pris des décisions cohérentes pour les offres très bonnes et très mauvaises, mais les décisions étaient moins cohérentes pour les offres intermédiaires. L'analyse des données neuronales a montré que les bassins attracteurs autour des motifs d'activité reflétant les décisions avaient des paysages plus abrupts pour les offres qui conduisaient à des décisions cohérentes."

Plus précisément, cette équipe de chercheurs a été en mesure de relier les calculs effectués par les réseaux neuronaux dans le cortex préfrontal à la cohérence des décisions. Leurs observations suggèrent que la dynamique neuronale dans le cortex préfrontal permet de prédire la rapidité avec laquelle les singes réagissent à une tâche de prise de décision et la cohérence de leurs décisions, toutes deux étant liées à un niveau de confiance plus élevé dans une décision.

Bien que les résultats de l'équipe soient préliminaires, ils soulignent le potentiel d'examiner simultanément plusieurs neurones enregistrés pour éclairer davantage certains aspects spécifiques de la prise de décision. À l'avenir, leur travail pourrait ouvrir la voie à de nouvelles découvertes importantes sur la façon dont la confiance dans les décisions est reflétée par les dynamiques des réseaux attracteurs et les calculs effectués dans le cerveau.

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