La motivation comme un calcul coût-bénéfice : neuro-imagerie, modélisation, manipulations pharmacologiques et investigations cliniques

Motivation as a cost-benefit computation : neuro-imaging, computational modelling, pharmacological manipulations and clinical investigations

• Auteur / Autrice : Raphaël Le Bouc
• Direction : Mathias Pessiglione
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Cognitives
• Date : Soutenance le 19/12/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Kathy Dujardin, Bogdan Draganski, Raphaël Gaillard, Mehdi Kamassi, Angela Sirigu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sérotonine

Dopamine

Mots clés libres

Motivation

Apathie

Sérotonine

Dopamine

Effort Social

Motivation

Aphathy

Résumé

Qu'est ce qui nous pousse à agir? Les théories neuroéconomiques suggèrent que nos comportements sont déterminés par des mécanismes d'optimisation entre les coûts et les bénéfices attendus de nos actions. Dans ce travail, nous avons étudié les mécanismes de la motivation à l'effort grâce à des paradigmes de motivation incitative, et développé un modèle computationnel reposant sur une optimisation cout-bénéfice. Nous avons d'abord étudié les effets motivationnels d'interactions sociales, comme la coopération et la compétition, et montré que l'activité du complexe striatopallidal ventral corrélait avec les comportements utilitaires, tandis que l'activité et le volume de la jonction temporopariétale, prédisaient les biais altruistes, suggérant son rôle clé dans la détermination des efforts prosociaux. L'étude de patients parkinsoniens a ensuite permis, au niveau comportemental et computationnel, de dissocier les effets moteur et motivationnel de la dopamine. Ces effets prédisaient respectivement les variations des scores cliniques moteurs et d'apathie. Nous avons également montré que des traitements sérotoninergiques atténuaient les mécanismes de motivation incitative, pouvant ainsi rendre compte de l'existence de syndromes apathiques sous ces traitements. Enfin, nous avons pu identifier plusieurs profils d'atteinte motivationnelle au sein de pathologies neurologiques focales, dégénératives, ou psychiatriques. Ce travail propose ainsi un cadre normatif pour rendre compte des mécanismes déterminant la direction et l'intensité du comportement, et vise à progresser dans la compréhension des mécanismes de la motivation et de ses déficits dans les pathologies neuropsychiatriques.

Why do we do what we do? Recent neuroeconomic theories suggest that our behaviour is determined by optimizing the difference between the benefit and the cost of our actions. In this work, we studied the neural basis of motivation by using incentive motivation tasks, and we developed a computational model of goal-directed effort production that gathers theories of motor control with decision-making principles of cost/benefit optimization. We first studied the motivational effects of social interactions, such as cooperation and competition, and showed that the activity in the ventral striato-pallidal complex correlated with utilitarian behaviours, whereas the activity and the cortical volume in the temporoparietal junction predicted altruistic biases, suggesting a key role for this region in prosocial motivation.Next, we studied Parkinson’s disease patients, and showed a dissociation, at the behavioural and the computational level, between the motor and the motivational effects of dopamine. These effects predicted respectively the clinical change in motor dysfunction and apathy. We also showed that serotoninergic treatments in healthy subjects affected incentive motivation. This effect could account for the occurrence of apathetic syndromes with these treatments.Finally, we identified different profiles of motivational deficits in psychiatric, focal or degenerative neurological conditions.This work thus suggest a normative framework to account for the mechanisms that determine the direction and the intensity of the behaviour, and aims at better understanding the neural basis of motivation and its deficits among neuropsychiatric disorders.