Comprendre la façon dont le cerveau prend des décisions
Un cerveau humain ordinaire prend des dizaines de milliers de décisions chaque jour. Si certaines de ces décisions sont basées sur les récompenses, la majorité d’entre elles entrent dans la catégorie des décisions intentionnelles. Cela signifie qu’il s’agit de choix que nous faisons sur la base d’une intention volontaire et interne. Bien que cette «liberté de choisir» constitue un aspect fondamental de l’être humain, nous savons étonnamment peu de choses sur la manière dont elle fonctionne. En levant le voile sur les mécanismes neuro-computationnels de la prise de décision intentionnelle, le projet FREEMIND, financé par l’UE, entend combler cette lacune dans nos connaissances. L’équipe du projet cherche à comprendre comment le cerveau met en œuvre des opérations computationnelles essentielles au cours du processus de prise de décision et à déterminer dans quelle mesure des facteurs internes et externes peuvent modifier les décisions intentionnelles chez les individus. «Ces connaissances pourraient nous permettre d’approfondir notre compréhension du comportement humain, ouvrant ainsi la voie à des avancées dans des domaines tels que la psychologie, les neurosciences et la science de la décision», explique Jiaxiang Zhang, chercheur à l’université de Cardiff et coordinateur du projet FREEMIND.
Combiner modalités d’imagerie et modélisation informatique
Le projet, qui a reçu le soutien du Conseil européen de la recherche, a eu recours à un vaste éventail de modalités d’imagerie cérébrale, notamment l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’imagerie de diffusion (DWI pour «diffusion-weighted imaging») et la magnétoencéphalographie/électroencéphalographie (MEG/EEG). Ces modalités ont ensuite été intégrées à une approche de modélisation informatique à plusieurs niveaux. «La combinaison de ces diverses méthodologies nous permet de mieux comprendre les mécanismes qui régissent les fonctions cérébrales», explique Jiaxiang Zhang. «Cela nous permet également d’aborder des questions de recherche complexes qui allant des processus psychologiques à la dynamique des populations neuronales.»
De nouveaux enseignements importants
Malgré l’importance de ces méthodes et technologies, Jiaxiang Zhang affirme que les véritables vedettes du projet sont l’équipe exceptionnelle d’associés de recherche et de doctorants. «Leur expertise et leur dévouement ont joué un rôle déterminant dans nos progrès et dans l’obtention de résultats significatifs», ajoute-t-il. Parmi ces résultats, on trouve des preuves irréfutables montrant que la prise de décision chez les humains présente une variabilité importante d’un individu à l’autre. «Nos recherches ont prouvé qu’un réseau cérébral centré sur le cortex préfrontal médian était impliqué dans le processus de prise de décision intentionnelle», fait remarquer Jiaxiang Zhang. «Nous avons aussi montré que la variabilité individuelle de la performance décisionnelle était liée à la microstructure tissulaire, qui a été quantifiée par IRM DWI.» Le projet a également démontré que dans un vaste éventail de paradigmes de prise de décision, la performance comportementale humaine pouvait être caractérisée efficacement à l’aide d’un cadre informatique standardisé.
De nouvelles recherches en perspective
Selon Jiaxiang Zhang, les résultats du projet FREEMIND ont non seulement souligné la nature complexe des processus cognitifs, mais ils ont également motivé son équipe à approfondir la question de la variabilité interindividuelle dans la cognition humaine. Des projets sont déjà en cours pour mener d’autres recherches visant à apporter un éclairage sur les origines de cette variabilité. L’équipe de recherche entend également explorer le potentiel de la variabilité individuelle en tant que marqueur comportemental fiable. Une telle étude permettrait de déterminer si certaines tendances, en termes de variabilité dans la prise de décision et les processus cognitifs, peuvent servir d’indicateurs robustes de traits ou de prédispositions individuels. «Cette étude pourrait contribuer au développement de nouveaux outils d’évaluation permettant de caractériser efficacement et précisément le profil cognitif d’un individu», conclut Jiaxiang Zhang.
Mots‑clés
FREEMIND, cerveau, prise de décision, comportement humain, psychologie, neurosciences, science de la décision, imagerie cérébrale, modélisation informatique, IRM
