Flexibility in value-based decision-making
Flexibilité comportementale dans la prise de décision basée valeur
par Caroline Isabelle JAHN sous la direction de Sébastien BOURET et de Mark WALTON
Thèse de doctorat en Interdisciplinaire
ED 474 Frontières de l'Innovation en Recherche et Education

Soutenue le Monday 11 June 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Adaptation (psychologie)
  • Prise de décision

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Mots clés
Flexibilité comportementale, Prise de décision, Dopamine, Exploration, Information, Motivation, Noradrenaline, Incertitude, Valeur
Resumé
La capacité d'évaluer son environnement et de prendre des décisions adaptées est cruciale pour la survie. En effet, la plupart des environnements auxquels nous sommes confrontés sont incertains et changent dans le temps, et nécessitent donc une adaptation constante du comportement. Les mécanismes comportementaux et neurobiologiques permettant de se faire sont encore majoritairement inconnus. Le but de cette thèse était d'affiner notre compréhension de ces mécanismes dans le domaine des choix basés valeur, en utilisant une description quantitative du comportement, l'analyse d'enregistrements électrophysiologiques et une manipulation pharmacologique chez le singe. Nous avons concentré notre étude sur la contribution des systèmes neuromodulateurs catécholaminergiques : la dopamine et la noradrénaline, car ces deux systèmes seraient impliqués dans l'encodage de certains aspects de la motivation incitative et de l'adaptation du comportement, bien que leurs rôles précis demeurent encore méconnus. Premièrement, nous avons comparé l'activité des neurones dopaminergiques et noradrénergiques dans une tâche de compromis effort-récompense. L'activité différentielle de ces deux populations démontre que ces deux systèmes ont des rôles distincts dans la promotion et l'adaptation du comportement. Leurs réponses à différentes caractéristiques de la tâche et événements suggèrent qu'ils jouent un rôle complémentaire dans la promotion de l'exploitation d'une opportunité actuelle de récompense. Deuxièmement, nous avons utilisé une approche pharmacologique pour étudier le rôle causal du système noradrénergique dans la motivation et la flexibilité comportementale. Nous avons mis en évidence un rôle critique de la noradrénaline dans la production de force et la modulation de la sensibilité à la valeur dans les choix, qui constitue une forme de flexibilité comportementale. Ces résultats suggèrent que la noradrénaline pourrait être critique pour faire face à des situations difficiles de deux manières complémentaires: en modulant la volatilité comportementale, ce qui faciliterait l'adaptation en fonction de la labilité de l'environnement, et en modulant la mobilisation des ressources physiques. Enfin, nous avons montré que les singes pouvaient déployer de manière adaptative cette forme spécifique de flexibilité, que nous avons appelée exploration basée sur la récompense, lors de l'exploration de leur environnement pour obtenir des informations. Nous avons isolé une autre forme d'exploration basée sur le choix de l'option la plus incertaine, que nous avons appelée exploration basée sur l'incertitude. Nous avons montré que les deux types d'exploration se déployaient conjointement lorsque l'information était disponible et utile. Nous avons proposé que ces deux stratégies exploratoires pourraient être soutenus par des systèmes neurobiologiques spécifiques, comprenant les systèmes noradrénergiques et dopaminergiques respectivement. Dans son ensemble, cette thèse offre un aperçu de la capacité des singes à adapter de façon flexible leur comportement lorsqu'ils prennent des décisions basées valeur, et propose des rôles distincts pour les systèmes catécholaminergiques au sein de circuits spécifiques supportant cette capacité.