Publié : 19 Fév 2008, 08:48quelle partie du cerveau évalue nos actions?
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[center]Le cortex cingulaire antérieur : siège de l’évaluation de l’action et du changement de comportement ?[/center]
CNRS le 19/02/2008
L'exploration de l’environnement pour la recherche de nouvelles ressources permet de construire de nouvelles cartes mentales et d'établir la valeur de nos choix dans cet environnement. La capacité de déterminer la fin de l'exploration et le début de l'exploitation des ressources mises à jour est tout aussi importante. Ceci relève de la régulation même du comportement et de nos activités cognitives. Les recherches menées par l’équipe dirigée par Emmanuel Procyk visent à déterminer les mécanismes neuronaux qui permettent cette régulation. Elles montrent que le cortex frontal des primates, en particulier le cortex cingulaire antérieur (CCA), y joue un rôle central. Le CCA est une structure corticale qui est par ailleurs impliquée dans de nombreuses pathologies mentales.
Dans un article paru dans la revue Neuron le 24 Janvier 2008, l’équipe d’Emmanuel Procyk décrit l'étude d'activités neuronales du CCA de singes placés dans une situation de résolution de problèmes. Chaque problème consiste à rechercher ou explorer par essai/erreur laquelle de plusieurs cibles permet d'obtenir une récompense. Lorsque la récompense est découverte l'animal termine l'exploration et peut exploiter sa découverte en réitérant son choix. Les chercheurs montrent que les neurones du CCA détectent et discriminent les conséquences négatives ou positives des choix principalement pendant la phase d’exploration. De façon surprenante, certains neurones s'activent spécifiquement à la découverte de la récompense et marquent la fin de l'exploration. Leur activité déclenchée par la découverte de la récompense disparaît pendant la phase d'exploitation et se retrouve au début de chaque répétition, signalant alors la justesse du choix en cours (figure 1).
Figure 1 : Activités neuronales du cortex cingulaire antérieur lors de l'exploration - recherche par essai-erreur - et lors de l'exploitation de la réponse correcte. La figure représente l'activité moyenne d'une population de neurones enregistrés lors des essais successifs : activité pour les essais incorrects (IC), à la découverte de la récompense (CO1) et pendant les essais de répétition (CO2-4). Dans chaque essai, un feedback est donné à l'animal (rien pour les Incorrects ; une récompense pour les Corrects). L'activité est maximale à l'obtention de la première récompense qui détermine la fin de la période de recherche. L'activité est ensuite transférée à l'initiation des essais pendant la phase d'exploitation, i.e. de répétition de la réponse.
Ces travaux révèlent que les conséquences de l'action qui sont pertinentes sont singularisées au sein du CCA et par là même utilisées pour l'attribution des valeurs du comportement. Cette valorisation rapide de l'action, au cours de l'exploration, permettrait de réguler les prises de décision et de basculer le contrôle du comportement entre des phases actives d'exploration et des phases routinières ou d'exploitation.
En savoir plus
Behavioral shifts and action valuation in the anterior cingulate cortex
René Quilodran, Marie Rothé & Emmanuel Procyk
Neuron (2008), 57 : 1-12
