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«Votre cerveau peut vous guider tout au long de la vie de deux manières fondamentales: vers des choses qui sont bonnes ou loin des choses qui ne fonctionnent pas», explique Chantel Prat. (Crédit: Paul Bence / Flickr)
Si vous êtes déjà resté coincé à essayer de résoudre un casse-tête uniquement pour revenir en arrière et recommencer, c'est votre cerveau qui reconnaît que votre stratégie actuelle ne fonctionne pas et que vous avez besoin d'une nouvelle façon de résoudre le problème, selon de nouvelles recherches.
Avec l'aide d'environ 200 preneurs d'énigmes, un modèle informatique et des images IRM fonctionnelle (IRMf), les chercheurs en ont appris davantage sur les processus de raisonnement et la prise de décision, en identifiant la voie cérébrale qui entre en action lorsque la résolution de problèmes va vers le sud.
«Votre cerveau peut vous guider dans la vie de deux manières fondamentales: vers des choses qui sont bonnes ou loin des choses qui ne fonctionnent pas», déclare Chantel Prat, professeur agrégé de psychologie et co-auteur de la nouvelle étude dans le journal Sciences cognitives. «Parce que ces processus se déroulent sous le capot, vous ne savez pas nécessairement à quel point l'un ou l'autre conduit au volant.»
À l'aide d'une tâche de prise de décision développée par Michael Frank à l'Université Brown, les chercheurs ont mesuré exactement combien de «pilotage» dans le cerveau de chaque personne impliquait d'apprendre à se déplacer vers des choses gratifiantes plutôt que de s'éloigner de choses moins gratifiantes. Prat et ses co-auteurs se sont concentrés sur la compréhension de ce qui rend quelqu'un bon dans la résolution de problèmes.
L'équipe de recherche a d'abord développé un modèle informatique qui spécifiait la série d'étapes qu'ils croyaient nécessaires pour résoudre les Matrices de Performance Avancées de Raven (Raven's) - un test de laboratoire standard composé d'énigmes. Pour réussir, le preneur de puzzle doit identifier des modèles et prédire la prochaine image de la séquence.
Le modèle décrit essentiellement les quatre étapes que les gens prennent pour résoudre un puzzle:
- Identifier une caractéristique clé dans un modèle;
- Déterminez où cette caractéristique apparaît dans la séquence;
- Trouvez une règle pour manipuler la fonctionnalité;
- Vérifiez si la règle est vraie pour l'ensemble du modèle.
À chaque étape, le modèle évaluait s'il progressait. Lorsque le modèle avait de vrais problèmes à résoudre, il fonctionnait mieux lorsqu'il était capable de s'éloigner des fonctionnalités et des stratégies qui ne l'aidaient pas à progresser. Selon les auteurs, cette capacité à savoir quand votre «train de pensées est sur la mauvaise voie» était essentielle pour trouver la bonne réponse.
L'étape suivante consistait à voir si cela était vrai chez les gens. Pour ce faire, l'équipe a demandé à trois groupes de participants de résoudre des énigmes dans trois expériences différentes. Dans le premier, ils ont résolu l'ensemble original des problèmes de Raven en utilisant un test papier et crayon, ainsi que le test de Frank qui mesurait séparément leur capacité à «choisir» les meilleures options et à «éviter» les pires options. Leurs résultats suggéraient que seule la capacité à «éviter» les pires options était liée au succès de la résolution de problèmes. Il n'y avait aucune relation entre sa capacité à reconnaître le meilleur le choix dans le test de prise de décision, et pour résoudre efficacement les énigmes.
La deuxième expérience a remplacé la version papier et crayon des puzzles par une version plus courte et informatisée de la tâche qui pourrait également être mise en œuvre dans un environnement de numérisation cérébrale IRM. Ces résultats ont confirmé que ceux qui étaient les mieux placés pour éviter les pires options dans la tâche de prise de décision étaient également les meilleurs résolveurs de problèmes.
Le dernier groupe de participants a terminé les puzzles informatisés tout en enregistrant leur activité cérébrale à l'aide de l'IRMf. Sur la base du modèle, les chercheurs ont évalué les parties du cerveau qui favoriseraient le succès de la résolution de problèmes. Ils se sont concentrés sur les noyaux gris centraux - ce que Prat appelle «l'assistant exécutif» du cortex préfrontal, ou «PDG» du cerveau. Les noyaux gris centraux aident le cortex préfrontal à décider quelle action entreprendre en utilisant des chemins parallèles: un qui augmente le volume sur les informations qu'il juge pertinentes, et un autre qui diminue le volume sur les signaux qu'il estime non pertinents. Les comportements «choisir» et «éviter» associés à Frank la prise de décision test portent sur le fonctionnement de ces deux voies.
Les résultats de cette expérience suggèrent que le processus de «réduction du volume» dans les noyaux gris centraux a prédit dans quelle mesure les participants réussissaient à résoudre les énigmes.
«Nos cerveaux ont des systèmes d'apprentissage parallèles pour éviter la moins bonne chose et obtenir la meilleure. De nombreuses recherches se sont concentrées sur la façon dont nous apprenons à trouver de bonnes choses, mais cette pandémie est un excellent exemple de la raison pour laquelle nous avons les deux systèmes. Parfois, quand il n'y a pas de bonnes options, il faut choisir la moins mauvaise! Ce que nous avons découvert ici, c'est que cela est encore plus critique pour la résolution de problèmes complexes que de reconnaître ce qui fonctionne. »
Le UW Royalty Research Fund, un prix du fonds de démarrage UW, et la Fondation de la famille Bezos ont financé le travail. étude originale
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