[News] Le cerveau joue-t-il aux dés ?

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Isabelle
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[News] Le cerveau joue-t-il aux dés ?

Message par Isabelle » 23/01/2020 - 14:00:27

Pour optimiser les choix comportementaux, le cerveau générerait des prédictions sur son environnement à partir des informations acquises par l'expérience. Néanmoins, dans des situations extrêmes, nouvelles ou trop complexes, faire table rase du passé et opter pour une stratégie aléatoire peut être plus avantageux. Les chercheurs ont développé une expérience dans laquelle, pour faire face à un problème complexe et obtenir des récompenses, les souris apprennent à générer des séquences de choix aléatoires. Ces résultats, publiés dans la revue Communications biology, suggèrent donc un mécanisme actif afin de s'adapter au besoin de variabilité dans les comportements.

Image
© Marwen Belkaid & Philippe Faure
Figure: Les souris sont entraînées à effectuer une série de choix binaires entre des récompenses obtenues lorsqu'elles rejoignent une des trois zones marquées au sol. Elles ne peuvent obtenir deux récompenses consécutivement sur la même zone. Aussi, les souris ont vite appris à se déplacer de zone en zone pour obtenir une récompense. Si les zones sont associées à l'obtention systématique d'une récompense, les souris produisent des séquences répétitives. Si l'obtention de la récompense est conditionnée par l’adoption d’un comportement plus variable, les souris génèrent des séquences en apparence aléatoire.
Bon nombre de nos choix consistent à répéter des actions réussies dans le passé. Cependant, dans certains cas, et même lorsque l’on est confronté à une même situation de manière répétée, produire un comportement inhabituel, variable ou imprévisible peut constituer un avantage stratégique. C’est par exemple le cas de proies qui échappent à un prédateur ou d’humains qui jouent à des jeux de compétition. La génération volontaire de comportements aléatoires est réputée difficile, notamment chez l’humain. Pour certains, la variabilité comportementale trouve son origine dans du bruit (sensoriel ou moteur) ou dans des erreurs du système. Il n'est donc toujours pas clair si le cerveau est capable de générer de la variabilité délibérément.

Les chercheurs ont conçu une expérience dans laquelle des séquences de choix non répétitives sont renforcées. Des souris sont entraînées à effectuer une séquence de choix binaires dans une arène où trois lieux (A, B et C) sont explicitement associés à des récompenses. Les animaux sont récompensés lorsque leur décision augmente la « complexité grammaticale » de leur dernière séquence de 9 choix (‘ACAB’ étant plus complexe que ‘ACAC’). Les récompenses sont délivrées suivant des règles déterministes, il n'y a pas de hasard. Si un animal rejoue une même séquence il recevra donc exactement les mêmes récompenses. La variabilité du comportement ne peut donc pas s'expliquer par une variabilité dans l'environnement.

Pour maximiser leur gain, les souris ont deux options: soit utiliser leur mémoire (se rappeler de la séquence de 9 choix), soit choisir au hasard. En accord avec d’autres travaux, les chercheurs ont constaté que les souris augmentaient progressivement la variabilité de leurs séquences de choix. Plus important encore, les résultats expérimentaux et la modélisation suggèrent qu'elles atteignent la meilleure performance possible en utilisant la sélection aléatoire, sans utiliser leur mémoire. Cela suggère l’existence d’un processus cérébral actif permettant l'ajustement des paramètres de décision afin de s'adapter au besoin de variabilité. Les résultats de cette étude ouvrent la voie à de nouvelles questions passionnantes: Le mode par défaut est-il la répétition ou la genèse de hasard ? Comment identifie-t-on les situations où il est avantageux de faire l’aléatoire ? Quelles sont les bases neurales permettant d’adopter une telle stratégie ?

Pour en savoir plus:
Mice adaptively generate choice variability in a deterministic task

Belkaid M, Bousseyrol E, Durand-de Cuttoli R, Dongelmans M, Duranté E.K, Ahmed Yahia T, Didienne S, Hanesse B, Come M, Mourot A, Naudé J, Sigaud O,* Faure P*
Communications biology, 21 Janvier 2020. doi.org/10.1038/s42003-020-0759-x

Contact:
Philippe Faure - Directeur de recherche CNRS à l'IPBS Neurosciences Paris Seine - (CNRS/Sorbonne Université/Inserm)
phfaure at gmail.com

Source: CNRS INSB

Pendesinialessandro
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Re: [News] Le cerveau joue-t-il aux dés ?

Message par Pendesinialessandro » 24/01/2020 - 9:37:44

Bonjour
Pour maximiser leur gain, les souris ont deux options: soit utiliser leur mémoire (se rappeler de la séquence de 9 choix), soit choisir au hasard…..Dit l’article

Que peut bien signifier « choisir au hasard » ?

Notre ignorance explique vraisemblablement pourquoi des nombreuses personnes échouent inévitablement lorsqu’elles décident de suivre un régime ou de pratiquer une activité physique. Nous pensons –dur comme fer- être aux commandes mais, en fait, nous ne le sommes pas. Nos fragiles systèmes de décision et de contrôle sont facilement mis en échec pour la machinerie des appétits et des désirs. Et le recours à la notion de veto, à l’option « il suffit de dire non » a peu de chances d’être efficace. Réussir à dire non exige une longue préparation consciente et nous devons recourir à une multitude de règles, routines, ou comportements ritualisés pour nous aider à discipliner, moduler, notre moi conscient explicite qui, lui, dépend de l’inconscient. C’est ce dernier qui, à notre insu, amorce toute décision, ou négation, de notre comportement. :pfff:

A noter qu’iI y a beaucoup plus de connexions qui vont de l’amygdale (cerveau mammalien, limbique, épicentre des émotions) vers le cortex orbifrontal (COF) que de connexions qui reviennent du COF vers l’amygdale pour le réguler. L’amygdale, ou plus exactement LES amygdales, sont reliées au COF par des « autoroutes » alors que le COF régule l’amygdale en prenant des « sentiers de campagne ». Vous en conviendrez que le déséquilibre est de taille....Ce qui me fait dire que notre prétendu Libre Arbitre ne tient pas la route ! En déplaise aux religieux monothéistes et pas seulement…. ;)

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