Une étude, dont les résultats intitulés «Neural computations underlying strategic social decision-making in groups» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis, grâce à l'utilisation de l’imagerie cérébrale (IRMf), de montrer qu’une région du cerveau nommée le cortex préfrontal ventromédial reflète l’utilité individuelle, tandis qu’une autre région, le cortex frontopolaire latéral, reflète l’utilité collective utile au calcul de stratégies alternatives bénéfiques pour le groupe. Ainsi, le cerveau calcule en parallèle deux types d’utilités spécifiques aux intérêts individuels et collectifs pour prendre des décisions collectives adaptatives.

Relevons tout d'abord qu'un «problème important en sciences sociales est de savoir quand il faut ou non se sacrifier pour le groupe». Concrètement, «lors de décisions collectives, les individus décident souvent de contribuer ou non de leurs ressources à un bien public qui est effectivement implémenté si et seulement si un certain niveau de contribution est atteint».

Du fait que «leur contribution est gaspillée s’il y a trop de volontaires» et que «le projet public échoue si pas assez de volontaires y contribuent», il y a un «dilemme social» appellé 'dilemme du volontaire'. L'exemple classique du dilemme du volontaire «est le comportement adopté par les voisins de Kitty Genovese, une jeune femme assassinée en bas de son immeuble sans qu’aucun voisin n’intervienne alors qu’ils avaient entendu ses appels au secours (chacun pensant que d’autres contribueraient à la secourir)».

En termes de calcul économique, «dans un jeu à N personnes devant décider simultanément de se porter volontaire ou non pour le groupe, il existe un coût à se porter volontaire (e.g. C=2 euros)» de sorte que «si au moins une personne est volontaire, tous les non volontaires obtiennent un certain montant (e.g. X=10 euros) tandis que les volontaires reçoivent X-C (8 euros)», tandis que «si personne n’est volontaire, chacun gagne seulement 2 euros». Classiquement, on observe alors «que le taux de volontaires diminue drastiquement avec N (50 % pour N=2, 30 % pour N=6 et seulement 20% pour N=12)».

Ce type de calcul met bien en évidence que «dans le dilemme du volontaire, l’utilité de la décision de l’un dépend de la décision des autres». De plus, «lorsque de telles décisions collectives sont prises à plusieurs reprises au sein d’un même groupe», il est essentiel «d’actualiser sa croyance relative à la décision des autres après chaque interaction», car «le cerveau doit calculer non seulement le bénéfice supplémentaire attendu de l’interaction immédiate, mais également le bénéfice potentiel que le groupe peut tirer des récompenses collectives des interactions sociales restantes après l’interaction en cours» afin de pondérer «ensuite ces utilités individuelles et collectives pour choisir la stratégie optimale» qui maximise les bénéfices totaux lors d’interactions sociales».

Pour sa part, l'étude ici présentée «a utilisé l’imagerie cérébrale et le jeu du dilemme du volontaire dans lequel les participants prenaient des décisions avec les mêmes membres d’un groupe à plusieurs reprises lors d'interactions sociales répétées», le groupe n'obtenant des récompenses «que lorsque qu’un certain nombre spécifique de membres consacraient leurs ressources». Cette règle avait pour but d'inciter les individus «à prendre des décisions sur le moment où ils devaient ou non engager leurs ressources». Dans ce cadre, chaque membre du groupe assignait «des probabilités spécifiques à des stratégies de contribuer ou pas, et la décision optimale variait de manière dynamique en fonction de sa croyance en la décision potentielle des autres».

Alors que «malgré l'omniprésence de la prise de décision collective dans la société, la façon dont le cerveau calcule ces utilités individuelles et de groupe reste peu comprise», cette étude montre «que le cerveau calcule les utilités individuelles et collectives de contribuer ou non dans des régions cérébrales distinctes».

Plus précisément, «une région antérieure du cerveau, le cortex préfrontal ventromédial calcule l’utilité individuelle tandis que le cortex frontopolaire calcule l’utilité collective». C'est ainsi que «la valeur de chaque état lors des interactions futures est mis à jour en fonction des changements de la croyance quant à la décision d'autres».

En fin de compte, cette étude, qui identifie «les mécanismes cérébraux engagés lors de décisions collectives de contribuer ou pas à un bien public», permet «de comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents aux décisions collectives stratégiques».