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Comment le cerveau évalue les performances

Déterminer la qualité d'une action, qu'elle soit bonne ou mauvaise, est une fonction cérébrale fondamentale : elle permet à la fois l'apprentissage de nouvelles habiletés (cognitives ou motrices) et la modification de comportements qui n'ont pas parfaitement atteint leur but initial. La manière dont le cerveau réalise cette "évaluation des performances" reste mal connue, même si de récentes découvertes suggèrent qu'une partie du cortex préfrontal, le cortex cingulaire antérieur (ou CCA), est impliquée dans cette fonction.

À l'aide d'une tâche cognitive complexe, amenant des singes rhésus à faire fréquemment des erreurs, une équipe du Laboratoire Mouvement adaptation cognition à Bordeaux a étudié avec précision le mode de fonctionnement des neurones du CCA. Premier résultat : la majorité de ces cellules sont activées lors de la présentation tant d'une récompense que d'un signal d'erreur. Elles sont donc capables de détecter aussi bien le succès que l'échec. Avec une précision notable toutefois, ce codage neuronal est nettement plus important en réponse à une erreur qu'à un succès.

D'autre part, ces activités fluctuent fortement selon le contexte dans lequel les informations relatives à la performance sont présentées. C'est ainsi qu'une récompense délivrée de façon inattendue induit une activation des neurones moins importante que lorsque l'animal la reçoit après avoir été préparé. Corrélativement, les neurones augmentent progressivement leur fréquence de décharge en fonction de la “qualité” de l'erreur commise. Effectivement, une absence de réponse est corrélée à une activité neuronale faible, et cette dernière augmente d'autant plus lorsque le sujet tente d'agir de manière précoce. Elle devient maximale lorsqu'il effectue un choix qui s'avère erroné.

Autre point d'importance, les activités neuronales observées sont toujours proportionnelles à l'engagement du sujet dans la tâche. Le CCA semble donc à même de fournir une représentation centrale de l'adéquation entre l'action et le but qui la sous-tend. Ce qui garantit une adaptation très rapide à des situations nouvelles ou changeantes. Contrepartie à cette flexibilité, une mise en jeu anormale de ce mécanisme peut conduire à des effets dramatiques. Prenons l'exemple des patients souffrants de troubles obsessionnels compulsifs. Ces derniers relatent bien souvent le sentiment que “quelque chose ne va pas” dans ce qu'ils viennent de faire, quand bien même ce n'est manifestement pas le cas. Une connaissance précise de la façon dont les individus perçoivent leur erreur ouvrira peut-être l'une des voies vers une meilleure compréhension, voire le traitement de ce type de pathologie.

CNRS

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