Les états comportementaux peuvent influencer la performance des tâches sensorimotrices ciblées. Pourtant, on ne sait pas comment les représentations sensorielles neuronales altérées dans ces états sont liées à la performance des tâches et à l'apprentissage.
Les chercheurs de la Université de Genève (UNIGE) et la EPFL ont démontré comment la motivation modifie les circuits cérébraux chez la souris qui contrôlent la perception sensorielle avant de prendre des décisions. Cette étude explique comment une motivation excessive ou insuffisante peut influencer notre perception et, par conséquent, nos décisions.
En collaboration avec l'équipe du professeur Carl Petersen à l'EPFL, les chercheurs ont étudié le rôle joué par un état interne spécifique - motivations – dans la perception et la prise de décision. Depuis plus d'un siècle, on sait qu'il existe une relation entre la cause et la performance. Trop ou trop peu de motivation est préjudiciable à la performance. Cependant, la façon dont cela affecte nos circuits neuronaux reste incertaine.
Sami El-Boustani, l'auteur principal de l'étude, a déclaré : « Nous avons voulu observer comment les informations sensorielles transmises par neurones dans le cortex est altérée par le degré de motivation et dans quelle mesure cette dernière peut affecter l'apprentissage et la performance dans une tâche de prise de décision.
Le groupe d'étude a créé un paradigme comportemental utilisant des souris sur un calendrier de consommation d'eau réglementé. Ils ont d'abord entraîné les rongeurs à utiliser deux moustaches (A et B) pour répondre aux entrées tactiles et à effectuer une action (lécher un bec) exclusivement avec la moustache A pour obtenir une goutte d'eau. Ces souris ont principalement répondu à la stimulation de la moustache A après cet entraînement, démontrant leur capacité à distinguer ces deux sensations. Pour modifier davantage la volonté des rongeurs de s'engager dans l'expérience, les chercheurs ont effectué ces tests à des niveaux de soif de plus en plus faibles.
Les performances des rongeurs étaient faibles lorsqu'ils avaient vraiment soif et par conséquent très motivés. Ils ont léché le bec sans faire de distinction entre les moustaches qui ont été excitées. Cependant, leur plan d'action est devenu idéal lorsqu'ils n'avaient qu'un peu soif. Lorsque la moustache A était activée, ils léchaient principalement le bec. Enfin, lorsqu'ils n'avaient pas particulièrement soif, ils ont de nouveau obtenu de mauvais résultats lors de la mission.
Giulio Matteucci, boursier postdoctoral dans le laboratoire de Sami El-Boustani et premier auteur de l'étude, a déclaré : « En observant l'activité des populations neuronales responsables de la prise de décision perceptive chez ces souris, les chercheurs ont découvert que les neurones de ces circuits étaient inondés de signaux électriques lorsque les souris étaient hypermotivées. A l'inverse, les signaux étaient trop faibles dans un état de faible motivation. L'hyper-motivation entraîne une forte stimulation des neurones corticaux, ce qui entraîne une perte de précision dans la perception des stimuli tactiles.
En revanche, dans l'état de faible motivation, la précision des informations sensorielles a été récupérée, mais la force du signal était trop faible pour qu'il soit transféré correctement. En conséquence, la perception des stimuli était également altérée.
Carl Petersen, professeur ordinaire au Brain Mind Institute de l'EPFL et co-auteur principal de l'étude, a déclaré : « Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives. Ils révèlent également que le niveau de motivation influe non seulement sur la prise de décision mais aussi la perception des informations sensorielles, qui conduisent à la décision.
« Ce travail suggère également qu'il est nécessaire de découpler l'acquisition et l'expression de nouvelles connaissances. Nous avons observé que les souris comprenaient la règle très rapidement mais ne pouvaient exprimer cet apprentissage que beaucoup plus tard, en fonction d'une perception altérée liée à leur niveau de motivation. Ce décryptage du rôle de la motivation dans l'apprentissage ouvre la voie à de nouvelles méthodes adaptatives qui visent à maintenir un niveau optimal de motivation pendant l'apprentissage.
Journal de référence:
- Giulio Matteucci, Maëlle Guyoton, et al. Traitement sensoriel cortical à travers les états de motivation lors d'un comportement axé sur un objectif. Neuron. EST CE QUE JE: 10.1016 / j.neuron.2022.09.032
