Communiqué de presse - AP-HM

Communiqué de presse
Service Communication & Culture AP-HM
The Human Subthalamic Nucleus encodes the subjective value of reward
and the cost of effort during decision-making
Alexandre Zénon1, Yann Duclos2, Romain Carron3, Tatiana Witjas2,4, Christelle
Baunez2, Jean Régis3, Jean-Philippe Azulay 2,4, Peter Brown5, Alexandre Eusebio2,4*
1Institute of Neurosciences, Université Catholique de Louvain, 1200 Brussels, Belgium
2Institut de Neurosciences de La Timone UMR 7289, Aix Marseille Université, CNRS,
13385, Marseille, France
3APHM, CHU Timone, Department of Functional and Stereotactic Neurosurgery, 13385,
Marseille, France
4APHM, CHU Timone, Department of Neurology and Movement Disorders, 13385,
Marseille, France
5Medical Research Council Brain Network Dynamics Unit and Nuffield Department of
Clinical Neurosciences, University of Oxford, John Radcliffe Hospital, Oxford OX3 9DU,
United Kingdom
*Correspondance : Alexandre Eusebio
Service de Neurologie et Pathologie du Mouvement
Hôpital de La Timone, APHM
264, rue Saint-Pierre
13385 Marseille Cedex 5
Institut de Neurosciences de La Timone, UMR 7289 Aix Marseille Université – CNRS
Campus Santé Timone
27 Bd Jean Moulin
13385 Marseille Cedex 5
[e-mail]
Date de mise en ligne: 28 Avril 2016
Le noyau sous-thalamique humain code la valeur subjective de la
récompense et du coût de l’effort lors de la prise de décision.
Résumé :
Chaque décision que nous prenons au quotidien est basée sur les bénéfices que
nous en attendons et sur le coût qu’elle entrainera. Il est donc nécessaire de faire la
balance du coût et du bénéfice avant de prendre la décision d’agir. L’évaluation de la
valeur du bénéfice d’une action (par exemple une récompense) et de son coût (par
exemple un effort à fournir) repose sur plusieurs aires corticales notamment le
cortex orbito-frontal et l’aire motrice supplémentaire. Toutefois, les mécanismes
qui aboutissent à la confrontation de ces valeurs et au calcul du rapport coût-
bénéfice restent encore imparfaitement élucidés. Dans ce travail nous avons
cherché à étudier le rôle du noyau sous-thalamique (NST) dans ce contexte. Le
NST est une structure profonde du cerveau, faisant partie des ganglions de la base,
recevant un grand nombre d’informations provenant du cortex qui sont ensuite
renvoyées au cortex. Le NST est très largement impliqué dans la motricité – il
constitue la cible de choix pour la stimulation cérébrale profonde dans la maladie de
Parkinson – mais également dans des processus non moteurs tels que l’attention, le
contrôle de l’inhibition et la motivation. Des données expérimentales ont permis de

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montrer que les neurones du NST pouvaient coder la valeur d’une récompense
chez l’animal mais à ce jour cela n’avait pas été montré chez l’homme. Nous avons
enregistré l’activité du NST chez 12 patients parkinsoniens, ayant reçu une
implantation d’électrodes de stimulation cérébrale profonde à visée thérapeutique,
lors d’une tache de prise de décision basée sur la récompense et l’effort (Figure).
Les résultats ont montré que des activités oscillatoires à basse fréquence dans le
NST apparaissaient lorsque s’affichaient le niveau de récompense promise (en
euros) et le niveau d’effort à produire. De plus l’intensité de ces activités était
corrélée aux valeurs subjectives de récompense et d’effort (Figure). Enfin, nous
avons pu montrer que ces activités étaient prédictives de la décision des sujets
lorsque les niveaux de dopamine étaient normalisés (après la prise du traitement
médicamenteux). L’ensemble de ces résultats indiquent que le NST est impliqué
dans les processus de prise de décision basée sur la récompense et l’effort. Ces
résultats vont permettre de mieux comprendre le rôle du NST dans les processus
motivationnels ainsi que les mécanismes à l’origine des symptômes de la maladie de
Parkinson. Ceci devrait aussi permettre d’ouvrir le champ à de nouvelles
perspectives thérapeutiques notamment dans le domaine des troubles des
comportements motivés dans la maladie de Parkinson.