Enquête sur les signaux de surprise dans l'insula antérieure

Les chercheurs proposent une expérience comportementale avec enregistrement et stimulation SEEG, à la fois pour confirmer le rôle d'une région cérébrale connue sous le nom d'insula antérieure dans l'identification de la surprise, et pour lever l'ambiguïté entre les principes concurrents derrière l'adaptation : optimiser et satisfaire. Les optimiseurs continuent d'apprendre et de s'adapter si les performances peuvent être améliorées, tandis que les satisficers sont satisfaits d'une performance suffisamment bonne et cesseront de s'adapter une fois qu'elle sera atteinte.

Pour étudier les signaux de surprise dans l'insula antérieure, une structure cérébrale où ces signaux ont été très importants, les chercheurs utiliseront une expérience avec des sujets qui sont sous enregistrement SEEG (stéréoélectroencéphalogramme), c'est-à-dire, enregistrement à partir d'électrodes qui ont été implantées chirurgicalement dans le cerveau. Ces enregistrements seront effectués pendant que les patients exécutent une tâche où ils essaient d'anticiper les mouvements d'une cible sur une ligne dans deux environnements d'apprentissage (conditions) différents. Les expérimentateurs détermineront alors si ces signaux reflètent une surprise par rapport à l'engagement passé avec l'environnement, ou une surprise qui révèle que l'agent ne se sent plus en contrôle parce que l'incertitude n'est pas conforme au modèle de référence. Si les preuves sont cohérentes avec les premières, l'adaptation reflète le renforcement traditionnel et vise à optimiser le comportement. Si la preuve est plutôt cohérente avec ce dernier, le comportement est guidé par un modèle antérieur (un modèle de référence) et le comportement est satisfaisant.

Une étude IRMf par d'Acremont et Bossaerts fournit des preuves initiales que l'activation dans l'insula antérieure soutient l'hypothèse satisfaisante, mais il manque la granularité temporelle pour exclure complètement l'optimisation. Dans le projet actuel, les chercheurs proposent d'utiliser la résolution temporelle plus élevée des enregistrements SEEG pour confirmer ces résultats et rejeter l'hypothèse d'optimisation.

De plus, des stimulations de l'insula antérieure au cours d'un sous-ensemble d'essais seront utilisées pour déterminer si l'activation insulaire suite à des signaux de surprise et à des changements de comportement précédents (apprentissage) est simplement corrélationnelle ou en fait causale. La stimulation nous permettra de déterminer dans quelle mesure le sentiment de contrôle des sujets et leur comportement ultérieur peuvent être influencés conformément à la modélisation du comportement basée sur la surprise.

La cohorte de cette étude sera constituée de patients atteints d'épilepsie focale résistante aux médicaments et hospitalisés aux Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG) pour une évaluation pré-chirurgicale de leur épilepsie à l'aide de la SEEG. Le protocole se déroulera en parallèle avec les procédures cliniques des patients.