Les neurones du doute existent-ils ?
Dans un environnement complexe, de nombreuses aires cérébrales sont nécessaires à l’exécution d’actions adaptées. Un article paru dans la revue Biological Psychiatry, avec pour auteurs Marion Bosc, Bernard Bioulac et Thomas Michelet, démontre le rôle central des neurones de deux régions du cortex frontal mésial dans la prise de décision en situation de doute. La découverte d’une collaboration étroite et versatile entre ces structures ouvre la voie à une meilleure compréhension de l’initiation des mouvements volontaires en situations normale et pathologiques.
L’initiation des mouvements volontaires est sous la double dépendance d’informations en provenance de l’environnement extérieur, et d’informations internes, reflétant l’état central du sujet. Parmi les aires corticales les plus étudiées dans le contrôle de l’action, deux régions contiguës du cortex frontal mésial, l’aire motrice pré-supplémentaire (pré-SMA) et l’aire motrice cingulaire rostrale (CMAr), ont été tour à tour impliquées dans l’initiation de l’action sur la base d’indices internes ou externes sans qu’une fonction précise leur soit clairement assignée.
Ici, les scientifiques ont utilisé une tâche complexe permettant de comparer l’activité neuronale de ces deux aires corticales lors du traitement de l’un et l’autre type d’information chez des primates non-humains. Ce test comportemental (« Check-or-Go » task) comporte ainsi deux phases décisionnelles successives comprenant la discrimination d’un stimulus visuel ambigu (information externe) suivie de la confirmation de ce premier choix ou de sa vérification en cas de doute (information interne).
Les résultats comportementaux obtenus indiquent que les animaux sont capables d’initier spontanément des comportements de vérification directement corrélés au niveau de doute modulé par le protocole expérimental.
Au plan neuronal, les scientifiques ont constaté l’implication de pré-SMA et CMAr dans l’ensemble du processus décisionnel. Étonnamment, il n’existe pas d’organisation hiérarchique fixe entre ces deux structures, mais une « hiérarchie mouvante » qui est mise en place en fonction du contexte : alors que pré-SMA exerce un rôle prédominant dans les décisions perceptives, CMAr contrôle les décisions internes quand elles sont associées à l’émergence d’un doute.
Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension de l’organisation corticale et éclaire des résultats parfois surprenants obtenus en conditions pathophysiologiques : par exemple, l’activation de CMAr a été démontrée lors de la commission d’erreur chez les sujets sains alors que chez les patients souffrant de troubles obsessionnels compulsifs, l’activation devient plus dorsale et concerne principalement pré-SMA. Une perturbation ou une trop grande rigidité de cette organisation hiérarchique subtile pourrait ainsi être à l’origine d’un contrôle anormal de l’action et participer à l’émergence de manifestations comportementales mal-adaptatives rencontrées dans plusieurs pathologies de la décision.
Figure : Les latences d’activation (à gauche) et la proportion (à droite) des neurones impliqués dans la prise de décision démontrent la prééminence des neurones de l’aire motrice cingulaire rostrale (CMAr) lors d’un doute induisant un comportement de vérification (Check). L’image anatomique indique la localisation approximative de CMAr et pré-SMA sur une vue sagittale (dessin au trait) et cavalière (en relief) d’un hémisphère cérébral.
Référence
Check or Go? Impact of doubt on the hierarchical organization of the medio-frontal area
Marion Bosc, Bernard Bioulac,Thomas Michelet
Biological Psychiatry 27 mai 2022
https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2022.05.025
Last update 09/07/22