L’hippocampe, une zone du cerveau essentielle à la mémoire et à l’apprentissage, code le degré d’incertitude lié à l’obtention ou non d’une récompense. Ce rôle primordial vient d’être mis en évidence par Giovanna Vanni-Mercier et ses collègues du Centre de neuroscience cognitive (CNRS / Université Lyon 1), en collaboration avec l’équipe médicale d’épileptologie de l’Hôpital Neurologique de Lyon. Publiés le 22 avril 2009 dans le Journal of Neuroscience, ces travaux apportent un éclairage nouveau sur la manière dont notre cerveau extrait et traite les relations observées dans notre environnement.
Le circuit de la récompense est présent chez tous les êtres vivants. Il s’agit d’un circuit nerveux qui produit une sensation de plaisir et de satisfaction lors de l’exécution des fonctions essentielles à la survie : alimentation, reproduction, réponse aux agressions. C’est une sorte de ruse de la vie, comme le disait Schopenhauer de l’amour, qui cherche ainsi à stimuler des comportementS. Chez les mammifères et particulièrement les primates, le circuit de la récompense favorise les comportements associés aux besoins fondamentaux, mais aussi des comportements comme l’apprentissage et la motivation. Le circuit de récompense permet de détecter les stimuli associés à une récompense et de prédire leur occurrence sur la base de l’expérience . Ce système de récompense est composé de neurones à dopamine situés dans les régions profondes du cerveau et de leurs connexions avec d’autres aires cérébrales.
L’hippocampe dont le rôle dans la mémorisation et l’apprentissage est connu a aussi un rôle dans le traitement des propriétés statistiques de la récompense. L’expérience suivante a été réalisée. L’activité de l’hippocampe sain a été enregistré chez des patients épileptiques qui apprenaient à estimer les probabilités de gains de différentes machines à sous virtuelles. Lorsque le troisième rouleau de la machine s’est arrêté, révélant si l’essai avait été gagnant ou pas, l’hippocampe a émis un signal transitoire dont l’amplitude variait avec la probabilité d’obtention de la récompense monétaire. Le signal avait une amplitude maximale lorsque l’incertitude d’obtenir une récompense avait elle aussi été maximale. Moins on est certain de gagner plus on est content de gagner. C’est signal d’alerte qui permet au sujet d’augmenter sa vigilance et son attention.
L’hippocampe code donc par un signal la force du lien entre le stimulus de la machine à sous et l’événement associé le gain. Cette force se différencie des neurones dopaminergiques qui codent l’incertitude par un signal soutenu émis pendant l’attente de la récompense. Ce signal peut jouer un rôle complémentaire à celui des neurones dopaminergiques dans l’apprentissage qui permet de relier un stimulus à un événement associé. Le signal d’incertitude émis faciliterait la motivation et l’exploration. Le signal de l’hippocampe dirigerait l’attention vers la conséquence de l’événement attendu.
Références: The hippocampus codes the uncertainty of cue-outcomes association: an intracranial electrophysiological study in humans. G. Vanni-Mercier, F. Mauguière, J. Isnard, J-C. Dreher. Journal of Neuroscience, 22 avril 2009
