Élections dans le cerveau

Si vous vivez aux États-Unis et n'avez pas été barricadé dans une grotte depuis plusieurs mois, vous avez été inondé de publicités politiques et parlé de sondage, de vote, de caucus, et comment le monde se terminera si le candidat X est élu. Vous vous demandez peut-être si notre approche chaotique (bien que divertissante) de la prise de décision collective est la meilleure façon d'y parvenir. Vous vous demandez peut-être si l'argent et la publicité déforment le processus.

Vous pouvez également vous demander ce qui se passe dans votre propre cerveau lorsque vous prenez des décisions. À certains égards, ce processus est analogue aux primaires et aux élections américaines.

Les électeurs dans notre cerveau sont des cellules nerveuses ou des neurones. Chaque neurone vote soit en déclenchant un potentiel d'action (également appelé pic) à un moment donné, soit en restant silencieux. Un pic est un bref signal électrique qui est transmis à un groupe de neurones sur sa liste de destinataires individuels. Chaque neurone à chaque moment additionne les votes de ses propres neurones d'entrée pour décider s'il doit ou non pointer. En fin de compte, le comportement (mouvement) est mis en œuvre par les pointes d'un sous-ensemble de neurones, les motoneurones, qui sont connectés aux muscles et les obligent à se contracter.

Dans de nombreux cas, un grand nombre de neurones du cerveau déterminent collectivement votre prochain mouvement en votant. Par exemple, pendant que vous lisez ceci, vos yeux se penchent d'un endroit à l'autre sur l'écran. Ces mouvements oculaires sont appelés saccades.

Les saccades sont déclenchées par des neurones dans le mésencéphale qui sont disposés dans une carte d'espace de mouvement, où les neurones dans chaque partie de la carte déclenchent des saccades avec un angle et une distance particuliers. Si vous empêchez temporairement les neurones d'une sous-région de voter (suppression de l'électeur?) En les anesthésiant, alors la saccade se déplace de façon prévisible en angle et / ou en distance, au moins chez les singes. Donc, en l'absence de suppression des électeurs, les votes de l'ensemble des neurones dans le mésencéphale déterminent collectivement où vos yeux se déplacent, à travers quelque chose comme une démocratie pure.

Cependant, tous les neurones ne votent pas également. Certains sont plus égaux que d'autres. Si un neurone génère plus de pointes par seconde, il vote plus souvent. (Je viens de Chicago, où il y a une histoire de ce genre de chose …). Les neurones à feu rapide influencent davantage le comportement que les neurones dans la majorité relativement silencieuse. Cela a également une contrepartie dans la politique américaine: ceux qui peuvent parler plus fort (ou payer pour plus de publicité) sont plus susceptibles d'influencer les destinataires du message. Cela peut également être important dans le type de caucus (tel que Democrats hold in Iowa) dans lequel les membres des groupes candidats qui sont trop petits pour être persuadés de passer à un autre groupe.

Dans la carte du mésencéphale des saccades, si vous activez deux sous-ensembles différents de neurones, vous pouvez réellement déclencher une saccade qui se trouve entre les deux saccades stimulées en angle et en distance. Appelez cela un compromis. (Vous vous souvenez de ce que c'est, n'est-ce pas?) Pour certains comportements, cependant, nous (ou au moins les singes) utilisons un type d'élection différent, appelé "winner-take-all", dans lequel des ensembles de neurones compétents déterminent le comportement. résultat. Cela arrive lorsque nous essayons de juger la direction du mouvement d'objets légèrement mobiles que nous voyons. Si vous stimulez deux zones dans la partie du cerveau qui contrôle cette perception visuelle, vous déclenchez généralement une perception de mouvement ou l'autre, pas un compromis entre elles. Ce processus est similaire à la façon dont la plupart des États américains décernent des délégués aux élections primaires.

Source: Rakesh Kumar Banote, étudiant au doctorat, Institut de neurosciences et de physiologie, Université de Göteborg; utilisé avec permission

Toutes les décisions dans le cerveau ne sont pas démocratiques. Dans certains cas, un seul neurone appelle les coups, comme un dictateur. Les neurones comme celui-ci sont appelés neurones de commande. Il n'y a peut-être pas de neurones de commande dans le cerveau humain (bien qu'il soit presque impossible de le savoir avec certitude), mais ils existent certainement chez de nombreux invertébrés. Il y a au moins un exemple chez les vertébrés.

Les poissons et les amphibiens ont de chaque côté un neurone géant appelé la cellule de Mauthner (la paire de gros globules rouges sur la photo). Un seul pic dans une cellule de Mauthner déclenche un mouvement d'évasion complet, dans lequel l'animal se détourne rapidement du danger et nage. Quand ce neurone parle, tout le corps répond. Parce qu'il est si grand (en particulier son axone, qui est comme un long fil allant du cerveau à la moelle épinière), il peut envoyer sa commande très rapidement, ce qui est important si vous voulez éviter d'être mangé.

Mais si le neurone Mauthner est tué, un petit groupe d'autres neurones (grands, mais pas géants) (les plus petits neurones rouges sur la photo) prend immédiatement le dessus, une sorte d'oligarchie qui attend dans les coulisses au cas où le dictateur serait assassiné . Les neurones de commande et les oligarchies neuronales peuvent également agir ensemble pour contrôler les mouvements. C'est probablement la règle, et non l'exception, que de multiples formes de prise de décision se produisent simultanément pour contrôler plusieurs de nos comportements.