Où votre cerveau veut-il déjeuner ? —


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    Une nouvelle recherche publiée par des chercheurs de Cedars-Sinai fait progresser la compréhension scientifique de la façon dont le cerveau pèse les décisions impliquant ce que les gens aiment ou apprécient, comme choisir quel livre lire, quel restaurant choisir pour le déjeuner – ou même, quelle machine à sous jouer dans un casino. Publié aujourd’hui dans la revue à comité de lecture Comportement humain naturel, cette étude consistait à enregistrer l’activité de neurones humains individuels.

    L’étude a examiné des décisions appelées choix basés sur la valeur, où il n’y a pas nécessairement une bonne ou une mauvaise option, selon Ueli Rutishauser, PhD, auteur principal de l’étude, directeur du Center for Neural Science and Medicine et professeur de neurologie, neurochirurgie et sciences biomédicales à Cedars-Sinai.

    “Apprendre comment le cerveau fait ce genre de choix pourrait nous aider à mieux comprendre les troubles neurologiques, y compris la dépendance et le trouble obsessionnel-compulsif”, a déclaré Rutishauser, “parce que toutes ces conditions peuvent impliquer qu’une personne fasse le même choix encore et encore à son détriment. “

    Les 20 participants à l’étude, tous volontaires, étaient des patients épileptiques qui ont été hospitalisés pendant que les médecins surveillaient leur activité cérébrale pour déterminer les points focaux de leurs crises. Cela a permis aux enquêteurs d’enregistrer l’activité de neurones individuels dans leur cerveau pendant que les participants jouaient à un jeu de machine à sous sur ordinateur.

    Le jeu, appelé “bandit à deux bras”, permet aux participants de choisir l’une des deux machines à sous simulées à chaque tour. Les participants ont appuyé sur un bouton pour sélectionner leur “bandit”, qui a ensuite payé ou non. Les bandits avaient des marques uniques, afin que les participants puissent dire s’ils avaient joué chacun auparavant, et les participants ont joué plusieurs tours sur une période de 30 minutes.

    Rutishauser a expliqué les facteurs impliqués dans les choix fondés sur la valeur :

    • Options familières : “Si les participants avaient choisi un bandit plusieurs fois auparavant, ils avaient une assez bonne idée de la fréquence à laquelle il était gagnant.”
    • Options incertaines : “Pour les bandits qu’ils n’avaient joué que quelques fois, les participants étaient moins certains de leur perspective de victoire.”
    • Nouvelles options : “Lorsqu’un nouveau bandit apparaissait pour la première fois, les participants devaient décider s’ils devaient choisir un bandit familier ou risquer d’en choisir un nouveau. Parfois, cela fait du bien de faire quelque chose de nouveau, et cela a sa propre valeur intrinsèque.”

    Des études antérieures s’appuyaient sur l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRM) pour surveiller l’activité cérébrale et suggéraient qu’une région du cerveau appelée cortex préfrontal ventromédian (vmPFC) joue un rôle primordial dans la pesée de ces facteurs. Mais dans cette étude récente, les enquêteurs de Cedars-Sinai ont déterminé qu’une zone complètement différente, appelée zone motrice pré-supplémentaire (pré-SMA), prend en fait la tête.

    L’enregistrement à un seul neurone a permis aux enquêteurs de voir que si le vmPFC signalait la valeur de “nouveauté” des nouveaux bandits qui apparaissaient, c’était le pré-SMA qui calculait quelle option avait les meilleures chances de rapporter la récompense la plus élevée. Et ce signal était la base sur laquelle les participants ont fait leurs choix.

    “Les études précédentes ne nous donnaient pas une image complète et ne pouvaient pas faire la distinction que nous pouvions ici”, a déclaré Tomas Aquino, PhD, boursier postdoctoral au Rutishauser Lab et premier auteur de l’étude. “Étant donné que nos enregistrements à un seul neurone sont plus sensibles que d’autres méthodes plus courantes, nous pourrions mesurer directement comment les neurones préSMA calculent la valeur de chaque option et déterminent les choix des participants.”

    Le vmPFC et le pré-SMA font tous deux partie du lobe frontal du cerveau, et tous deux ont été impliqués dans les activités de planification et de prise de décision, mais dans cette étude, pour la première fois, les chercheurs ont pu démêler leurs rôles distincts. Cette nouvelle découverte rejoint un certain nombre d’autres découvertes récentes indiquant que la pré-SMA est d’une importance cruciale pour la prise de décision humaine.

    “La fenêtre unique sur le cerveau humain qui est ouverte par ces enregistrements à un seul neurone continue d’approfondir notre compréhension des mécanismes précis derrière les processus cognitifs”, a déclaré Adam Mamelak, MD, directeur du programme de neurochirurgie fonctionnelle à Cedars-Sinai et un co -auteur de l’étude. “Ces progrès continus dans la compréhension sont la clé pour trouver de nouveaux traitements pour les troubles neurologiques complexes et améliorer la vie des patients.”

    Cette recherche fait partie d’une collaboration de longue date entre Cedars-Sinai et le co-auteur principal John O’Doherty, professeur Fletcher Jones de neurosciences décisionnelles au California Institute of Technology.

    Financement : Ce travail a été soutenu par les National Institutes of Health Grants R01DA040011, R01MH111425, R01MH110831, U01NS117839 et P50MH094258.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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