Implication des ganglions de la base dans les mécanismes de prise de décision : approche electrophysiologique chez le primate non-humain

Involvement of basal ganglia in decision making : electrophysiological approach in non-human primate

• Auteur / Autrice : Benjamin Pasquereau
• Direction : Erwan Bézard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales. Neurosciences et pharmacologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Noyaux basaux

Prise de décision -- Chez les animaux

Primates

Électrophysiologie

Résumé

Un nombre croissant d'observations suggère que la prise de décision implique d'autres régions cérébrales que le cortex frontal. De par leur localisation anatomique et la densité des projections dopaminergiques au niveau du striatum, les ganglions de la base (GB) pourraient participer à ce processus. Dans cette étude, nous réévaluons cette hypothèse en réalisant des enregistrements électrophysiologiques simultanément dans le striatum dorsal (entrée des GB) et dans le GPi (sortie des GB) chez deux singes conditionnés à réaliser une tâche comportementale impliquant un choix entre deux actions possibles. Nous montrons que les GB estiment les valeurs de la récompense associées aux actions possibles et que ces informations interagissent avec le codage moteur favorisant ainsi l'émergence de la réponse comportementale appropriée. De plus, nous décrivons que les processus d'ajustement dynamique de ces valeurs anticipées nécessaires au maintien des performances décisionnelles sont couplés à d'autres mécanismes en relation avec la motivation. Cette étude apporte donc de nouvelles données sur les interactions cognitivo-motrices dans les GB et sur l'implication de ce réseau dans les processus décisionnels basés sur l'anticipation de la récompense.

There is growing evidence that decision making is a distributed neural process involving more than frontal cortical areas. The basal ganglia (BG) have been proposed as a potential decision helper system because of their extensive direct and indirect connections with the frontal cortex, and the density of dopamine terminals in the striatum, their main input structure. During this study, we reevaluated this hypothesis by simultaneously recording neurons in the dorsal striatum (input stage of the BG) in two monkeys performing a behavioral task with a free choice between two possible actions. We showed that the BG encode the reward-values associated with specific actions and that this information interacts with the motor encoding helping to select the appropriate behavioral response. Moreover, we desbribe that the dynamic processes which manage the update of these expected values, neccessary for maintaining the performance in decision making, are coupled to other mechanisms related to motivation. This study sheds additionnal light on dynamic interactions between cognitive and motor encodings in the BG, and on the involvement of this network in decision making processes based on incentive values.