Chapitre 3 : La prise de décision
2. Procédures d’études de la prise de décision
2.2 Etude de la prise de décision dans des modèles animaux
En dépit des avancées permises par l’utilisation de modèles humains, l’utilisation de modèles animaux confère de nombreux avantages et permet notamment une étude plus approfondie des substrats neuronaux sous-jacents au processus de prise de décision (Floresco et al., 2008a). Les modèles animaux semblent donc être une très bonne alternative pour l’étude des mécanismes neurobiologiques impliqués dans différentes formes de prise de décision basées sur une évaluation de type coût-bénéfice, que ce soit à l’état basal ou pathologique. Les modèles animaux de prise de décision et de choix sont très variés et peuvent notamment différer en fonction du type de choix qu’elles impliquent. Alors que certains modèles proposent aux animaux d’émettre un choix entre 2 options de nature similaire mais de quantité différente (nourriture vs. nourriture) (Evenden and Ryan, 1996), d’autres modèles de choix proposent aux animaux d’émettre un choix entre deux options de nature différentes (drogue vs. Nourriture) (Lenoir et al., 2007; Madsen and Ahmed, 2015). Dans la suite de ce manuscrit nous nous intéresserons uniquement au choix impliquants des options de nature similaire.
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La prise de décision impliquant une analyse de type coût-bénéfice peut être modélisée par trois procédures de prise de décision chez l’animal, à savoir la prise de décision basée sur l’effort, sur le délai ou encore sur le risque. Dans la procédure de prise de décision basée sur l’effort, l’animal doit effectuer un effort physique intense pour obtenir sa récompense (Walton et al., 2002). Dans la procédure basée sur le risque, la réception de la récompense est risquée et peut donc être associée soit à une incertitude (« non réception » de la récompense) soit à une punition (administration d’un choc électrique) (Shimp et al., 2015; St Onge and Floresco, 2009). Dans la dernière procédure basée sur le délai, l’obtention de la récompense est retardée et se fait après un certain délai (Evenden and Ryan, 1996). Cette procédure sera développée plus en détails dans le chapitre 4.
Dans chacune de ces procédures de prise de décision, les animaux sont mis en présence de deux options, l’une permettant au sujet d’obtenir une petite récompense facilement accessible, associée soit à un coût moindre soit à une absence de coût, et l’autre, plus attractive, permettant d’obtenir une récompense plus grande mais néanmoins associée à un coût plus élevé. Les études sont majoritairement réalisées au sein de cages opérantes, ou bien de labyrinthes en forme de « T » (T-maze) (Figure 16). Dans les procédures réalisées au sein de cages opérantes, deux leviers associés à chacune des deux options sont disposés de part et d’autre d’une mangeoire permettant aux animaux d’obtenir leurs récompenses. L’utilisation d’un labyrinthe en forme de « T » pour évaluer la prise de décision permet de disposer les deux récompenses dans les deux bras opposés. Quelle que soit la procédure utilisée, il est admis que la préférence pour la grande récompense décroît au profit de la petite récompense moins coûteuse à mesure que le coût associé à la grande récompense augmente (Floresco et al., 2008a). Un phénomène de dévaluation et de discrimination de la grande récompense se met donc en place en raison du coût élevé lui étant associé (Figure 16). Comme mentionné précédemment, de nombreuses informations telles que la représentation de la localisation des récompenses, l’état émotionnel, motivationnel (état de satiété, appréhension des coûts de l’action, …) ou encore la mémoire des choix précédents participent à l’élaboration et l’exécution d’une stratégie comportementale.
Ainsi, dans ces procédures de prise de décision nécessitant une analyse coût- bénéfice, la mise en place d’un coût associé à la plus grande récompense permet de restreindre et limiter la préférence pour cette dernière. Ceci reflétant une dévaluation de la
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grande récompense et donc de la valeur subjective de l’action en fonction du coût (Fobbs and Mizumori, 2014).
Pour conclure, la prise de décision est donc un processus cognitif intégrant un grand nombre de fonctions à savoir entre autres la mémoire, l’apprentissage, et les motivations. Chacun de ces paramètres couplés aux traits de caractère de l’individu tendent à moduler la prise de décision. Le processus de prise de décision peut être modulé à différents niveaux et de différentes manières étant donné les multiples facteurs régissant ce processus. Une altération de la prise de décision peut entraîner de fortes répercussions sur le bien-être quotidien et, peut également être impliqué dans des nombreuses maladies neuropsychiatriques. Il est clair que l’identification précise des mécanismes de la prise de décision demeure un enjeu clé dans la compréhension et, à terme, dans le traitement de certaines pathologies.
Figure 16: Modélisation de la prise de décision nécessitant une analyse coût-bénéfice chez l’animal.
(A) Schématisation des procédures de prise de décision au sein d’un labyrinthe en forme de « T » (T-maze), et d’une cage opérante. Dans le labyrinthe en T, si l’animal choisit le bras gauche, il obtiendra une petite récompense (PR) de 1 pastille de nourriture sans être confronté à un coût. A l’inverse, si l’animal choisit le bras droit, il sera confronté à un coût avant d’obtenir une grande récompense (GR) de 4 pastilles. Dans la cage opérante, l’animal doit choisir entre deux leviers. Le levier gauche confère une petite récompense à l’animal tandis que le choix du levier droit permet à l’animal d’obtenir une grande récompense tout en étant confronté à un coût. (B) Représentation graphique du profil de choix typique lors d’une prise de décision nécessitant une analyse coût-bénéfice. Ce graphique met en évidence la relation entre la magnitude du coût associé à la grande récompense et le pourcentage de choix de cette grande récompense coûteuse (% GR). Plus le coût associé à la grande récompense est important plus on observe une dévaluation de la grande récompense coûteuse. La courbe en trait plein représente la courbe de discrimination typique de la prise de décision et les courbes en pointillés représentent une augmentation et une diminution de la discrimination. D’après Fobbs et Mizumori 2014
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