Nos cerveaux veulent un maximum de récompenses, liées au souvenir des décisions, selon une nouvelle étude

La façon dont notre cerveau prend des décisions a maintenant trouvé une réponse dans un modèle mathématique.

décision du cerveau
La façon dont le cerveau prend ses décisions est désormais décrite par une formule mathématique

Des neuroscientifiques de l’Université de Genève (UNIGE), en Suisse, en collaboration avec la Harvard Medical School, ont trouvé une réponse à la “stratégie de choix optimal”. Comment notre cerveau prend-il ses décisions ? Un modèle mathématique a permis de répondre à cette question.

Notre cerveau prend constamment des décisions tout au long de la journée, mais comment cela fonctionne-t-il réellement ? Les recherches font état de deux types de décisions : fondées sur la perception (ai-je le temps de traverser la rue avant que la voiture ne s’approche ?) et sur la valeur : (Est-ce que je veux manger des pommes ou des abricots ?).

En ce qui concerne les décisions fondées sur des valeurs, les chercheurs ont constaté que notre cerveau prend des décisions fondées non pas sur la valeur réelle des choix possibles, mais sur les différences entre eux. Cela signifie qu’elle recherche un maximum de récompenses. Pourquoi fait-elle cela ? Cette nouvelle recherche explore la question.

Nouvelles recherches

Les recherches montrent que lorsque la différence de choix est importante, la décision est prise rapidement. Mais lorsqu’ils sont proches, ce choix devient plus difficile et prend plus de temps.

Un modèle mathématique simple développé par Satohiro Tajima, chercheur à l’UNIGE, montre la stratégie optimale lorsque nous sommes confrontés à deux choix.

Le cerveau fait la somme des valeurs associées aux souvenirs liés aux deux choix. Si nous avons des expériences plus positives, c’est-à-dire des souvenirs associés au choix, alors la décision est prise lorsque cette différence atteint un “seuil”. Cela détermine à son tour le temps nécessaire pour prendre la décision.

Le modèle permet ensuite de prendre des décisions rapides car les valeurs associées aux deux choix sont très éloignées. Toutefois, une différence importante est constatée lorsque les choix ont la même valeur. Le cerveau a besoin de plus de temps pour atteindre un seuil de décision.

La raison ? Le cerveau a besoin de plus de temps pour puiser dans ses souvenirs afin d’atteindre un seuil de décision et ne peut prendre une décision rapide.

Plus de deux choix

L’étude porte également sur les choix qui sont plus que deux. Pour chaque choix, on cherche à obtenir le maximum de récompenses et on tient compte des souvenirs positifs associés à chaque choix.

“La première étape est exactement la même que dans une élection binaire : nous recueillons les souvenirs de chaque choix afin de pouvoir estimer leur valeur combinée”, explique Alexandre Pouget, professeur à l’UNIGE.

Modèle mathématique

En utilisant un modèle mathématique, “la décision est basée sur la différence entre la valeur cumulée de chaque choix et la moyenne des valeurs cumulées de tous les choix”, indique l’étude.

Si les différents choix avaient des valeurs similaires, le temps de décision serait plus long car les valeurs des choix s’influencent maintenant les unes les autres.

“Prendre une décision simple peut prendre 300 millisecondes, mais une décision compliquée prend parfois toute une vie”, note M. Pouget.

Cela explique pourquoi nos décisions peuvent parfois prendre des années plutôt que des heures. Cette étude montre non seulement que le cerveau effectue des calculs étonnants basés sur la différence de valeurs et les souvenirs que nous leur associons, mais elle met également en lumière le fait que certaines décisions de la vie nécessitent plus de temps et de réflexion. Nous devons sentir qu’un certain choix est associé à des récompenses maximales.

Les chercheurs espèrent poursuivre l’étude en se concentrant sur les souvenirs avec chaque choix et sur la façon dont le cerveau traite la prise de décision en relation avec des informations inconnues sans souvenirs associés.

Les résultats complets sont publiés dans Nature Neuroscience.