Entre douleur et récompense : comment le cerveau fait-il un choix?

Imaginez que, jour après jour, vous deviez décider de faire ou non une activité plaisante en fonction de la douleur physique ou émotionnelle qu’elle pourrait provoquer. Si la dépression, l’anxiété ou la douleur chronique fait partie de votre quotidien, vous faites probablement face à ce genre de choix difficile très souvent. Étonnamment, nous savons très peu de choses sur les zones du cerveau intervenant dans ce genre de décisions. Dans un article paru récemment dans PNAS, une équipe de recherche de l’Université McGill se penche sur le rôle très important que joue le striatum ventral dans la prise de décisions en fonction de la douleur que pourrait provoquer une récompense potentielle. La participation de cette région du cerveau dans le processus de motivation et de récompense était déjà connue, mais personne ne l’avait encore associée à la douleur. Cette découverte pourrait se traduire par des avancées dans le traitement de divers troubles caractérisés par un évitement excessif.

Dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont demandé aux participants de faire des choix très rapides parmi des activités associées à un niveau aléatoire de douleur en échange d’un niveau aléatoire de gains, et vice-versa.

Le cerveau en action

Les participants ont dû prendre 100 décisions, faisant un choix entre douleur et récompense, pendant que les chercheurs utilisaient l’imagerie cérébrale pour examiner les régions actives de leur cerveau. L’équipe de recherche a découvert que plusieurs régions du cerveau étaient sollicitées dans les décisions opposant douleur et gains en argent, mais qu’une région en particulier – le striatum ventral – s’activait ou se désactivait systématiquement en fonction de la douleur ou de la récompense potentielle.

Au moyen d’algorithmes d’apprentissage machine, les chercheurs ont établi des modèles d’activité cérébrale grâce auxquels ils ont pu prédire le niveau de douleur et de récompense en jeu, mais également prévoir si les participants allaient accepter ou non l’offre qui leur était faite. Ils ont ainsi pu observer le cerveau pendant la prise de décisions en fonction des gains et de la douleur associée.

« C’était un peu comme regarder le déplacement d’un gradateur selon la douleur et les gains en jeu », explique Mathieu Roy, professeur agrégé au Département de psychologie de McGill et auteur en chef de l’article. « Nous avons constaté que lorsque de l’argent était proposé, l’activité du striatum ventral augmentait, comme nous nous y attendions. Mais nous avons aussi découvert que dans cette même région du cerveau, l’activité diminuait proportionnellement à la douleur annoncée. Nous pourrions en déduire que pendant la prise d’une décision en fonction de la douleur et du gain potentiels, ces deux paramètres influent sur l’activité du striatum ventral. »

L’article « The neural signature of the decision value of future pain », par Michel-Pierre Coll et coll., a été publié dans PNAS.

DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.2119931119

L’Université McGill

Fondée en 1821, à Montréal, au Québec, l’Université McGill figure au premier rang des universités canadiennes offrant des programmes de médecine et de doctorat et se classe parmi les meilleures universités au Canada et dans le monde. Institution d’enseignement supérieur de renommée mondiale, l’Université McGill exerce ses activités de recherche dans trois campus, 11 facultés et 13 écoles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au-delà de 39 000 étudiants, dont plus de 10 400 aux cycles supérieurs. Elle accueille des étudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 000 étudiants internationaux représentant 30 % de sa population étudiante. Au-delà de la moitié des étudiants de l’Université McGill ont une langue maternelle autre que l’anglais, et environ 20 % sont francophones.