Comment le cerveau choisit le meilleur et évite le pire

Le cerveau ne traite pas de la même façon « j’aime » et « je n’aime pas »

Choisir entre deux plats, accepter ou refuser une invitation, prendre l’ascenseur ou l’escalier : nos décisions reposent en partie sur la valeur que nous accordons aux différentes possibilités qui s’offrent à nous. Mais notre cerveau utilise-t-il la même échelle pour évaluer ce qui nous plaît et ce qui nous déplaît ?

« On peut imaginer une droite avec, à gauche, “je n’aime pas” et, à droite, “j’aime”. L’hypothèse dominante est qu’il existe dans le cerveau un système qui code la valeur sur ce continuum. Mais d’autres travaux suggèrent que les valeurs agréables et désagréables pourraient être traitées par des systèmes séparés », explique Julien Bastin, chercheur au Grenoble Institut des Neurosciences qui a dirigé la thèse de Clarissa Baratin. 

Vingt-sept personnes atteintes d’épilepsie pharmacorésistante et équipées d’électrodes intracérébrales dans le cadre de leur prise en charge au CHU ont accepté de participer à une étude pour explorer cette question. 
Elles ont d’abord évalué 240 situations hypothétiques : 120 agréables, comme admirer un joli coucher de soleil ou manger une part de gâteau, et 120 désagréables, par exemple avoir froid dehors ou trébucher en public.

Les participants ont ensuite dû effectuer différents choix entre deux situations : sélectionner la meilleure ou la pire de deux propositions agréables, puis la meilleure ou la pire de deux propositions désagréables. Ce dispositif permettait notamment de dissocier la valeur attribuée à une situation de la consigne donnée au participant.

Deux systèmes complémentaires pour évaluer ce qui est agréable ou désagréable

L’analyse des enregistrements intracérébraux des participants montre que l’activité cérébrale varie différemment face aux situations agréables et désagréables.

Dans le cortex préfrontal ventromédian, l’activité gamma à large bande suit préférentiellement la valeur des situations agréables : elle augmente avec la valeur de l’option la plus appréciée. Dans l’insula antérieure, au contraire, cette activité reflète préférentiellement la valeur des situations désagréables.

« Ce que nos résultats suggèrent, c’est qu’il y aurait un système qui traite la valeur dans le domaine agréable “j’aime beaucoup”/ “j’aime moins”, et un autre pour évaluer à quel point une situation déplaisante est désagréable ou, au contraire, tolérable », résume Julien Bastin.

Cette sensibilité préférentielle du cortex préfrontal ventromédian et de l’insula antérieure persiste quelle que soit la consigne donnée aux participants : choisir la meilleure ou la pire des deux propositions.

Observer le cerveau au moment du choix

Après avoir identifié le rôle du cortex préfrontal ventromédian et de l’insula antérieure dans l’évaluation de ce qui nous est proposé, les chercheurs se sont intéressés à une autre caractéristique de nos décisions : leur variabilité. 

« Dans la vie réelle, on peut choisir différemment selon le moment. On s’est donc demandé d’où venait cette variabilité : est-ce qu’elle dépend uniquement de ce qu’on nous propose ou est-ce que l’état du cerveau juste avant le choix peut aussi jouer un rôle ? », explique Julien Bastin.

Pour le savoir, l’équipe a développé une interface cerveau-machine intracrânienne en boucle fermée. Chez douze personnes atteintes d’épilepsie pharmacorésistante, les chercheurs ont enregistré en temps réel l’activité gamma à large bande, un signal électrophysiologique associé à l’activité locale des populations de neurones. L’ordinateur détectait automatiquement les moments où cette activité était particulièrement élevée ou faible dans l’insula antérieure ou le cortex préfrontal ventromédian. La détection de l’un de ces états déclenchait alors l’apparition d’une proposition à l’écran.

« En fait, c’est comme si on “streamait” l’activité du cerveau : on l’écoute en temps réel et on demande à la personne de prendre une décision lorsque l’activité est haute ou basse », explique Julien Bastin.

Comme dans la première étude, les participants avaient d’abord évalué 240 situations agréables ou désagréables. Ils devaient ensuite décider s’ils acceptaient ou refusaient des propositions associant un élément positif et un élément négatif. La majorité de ces propositions étaient volontairement choisies autour du point d’indifférence du participant, c’est-à-dire lorsque l’acceptation et le refus étaient à peu près aussi probables. Les participants ignoraient que le moment d’apparition de chaque proposition dépendait directement de leur propre activité cérébrale.

Quelques centaines de millisecondes qui peuvent infléchir le choix

C’est dans l’insula antérieure, déjà identifiée dans la première étude comme particulièrement sensible à la dimension désagréable des situations, qu’un effet sur le comportement a été mis en évidence. Lorsque la présentation d’une proposition était déclenchée par une activité élevée dans cette région, les participants avaient davantage tendance à accepter l’offre que lorsque son activité était faible.

Après l’apparition de la proposition, cette activité élevée était suivie d’une diminution transitoire de l’activité de l’insula, elle-même associée à une plus forte probabilité d’accepter la proposition malgré sa composante désagréable.

Grâce à la précision temporelle des enregistrements intracérébraux, les chercheurs ont pu suivre ces variations d’activité sur des temps extrêmement courts. « On peut mesurer avec précision ce qui se passe à l'échelle de quelques millimètres et de quelques centaines de millisecondes et observer que de petites bouffées d’activité peuvent influer sur nos choix », souligne Julien Bastin.

L’expérience montre que les fluctuations spontanées de l’activité de l’insula antérieure qui précèdent une décision peuvent contribuer à la variabilité de nos choix. En revanche, aucun effet significatif sur le choix n’a été mis en évidence lorsque l’expérience était déclenchée à partir des fluctuations du cortex préfrontal ventromédian. Les auteurs restent prudents sur ce résultat, notamment en raison de la variabilité observée entre participants.

Le cerveau en temps réel

Ensemble, ces deux études précisent ainsi le rôle de l’insula antérieure dans nos décisions : particulièrement sensible à la dimension désagréable des situations, son état d’activité juste avant une décision est également associé au choix qui suit.

La seconde étude montre aussi l’intérêt des interfaces cerveau-machine comme outils de recherche. En détectant en temps réel des états d’activité cérébrale difficiles à saisir a posteriori, elles permettent aux chercheurs de déclencher une expérience au moment précis où le cerveau se trouve dans l’état qu’ils souhaitent étudier.
L’équipe poursuit désormais ces recherches en étudiant d’autres dimensions de la décision et de la motivation, notamment les arbitrages entre effort et récompense, et en utilisant la stimulation cérébrale pour tester plus directement le rôle des réseaux impliqués.

Références

Complementary and opponent value signals in the human brain support choosing the best and avoiding the worst
Clarissa Baratin, Alizée Lopez-Persem, Philippe Kahane, Lorella Minotti, Jiri Hammer, Petr Marusič, Anca Nica, Sylvain Rheims, Louis Maillard, Marie Denuelle, Emmanuel Barbeau, Blandine Chanteloup-Forêt, Mathias Pessiglione, Guillaume Becq & Julien Bastin
Nat Commun 17, 9760 (2026). 

Closed-loop readout of anterior insula high-gamma activity steers value-based decisions
Clarissa Baratin, Mathias Pessiglione, Philippe Kahane, Alexis Robin, Lorella Minotti, Guillaume Jean-Paul Claude Becq & Julien Bastin 
Nature Communications, publié le 4 juillet 2026. 

Réseaux cognitifs sous-jacents à la prise de décision basée sur la valeur, thèse de doctorat en neurosciences,
Clarissa Baratin, Université Grenoble Alpes, 2024.