Le Professeur de neuroscience Wolfram Schultz de l’université de Cambridge propose un modèle « acteur-critique » lors de la prise de décisions.

En voici les principes :
Lorsque nous devons prendre une décision dans un contexte à plusieurs options, nous utilisons une entité dite « acteur » qui décide et une entité dite « critique » qui participe à deux niveaux :

• En amont, l’entité «critique » attribue une valeur à chaque option, puis la communique à « l’acteur ».
• En aval, elle évalue les conséquences de l’action décidée et les écarts entre l’attendu et le réel. Cet écart s’appelle « l’erreur de prédiction».

Lors de ses recherches, Schultz montre que non seulement la dopamine influerait sur la prise de décision, mais qu’elle serait aussi en cause dans le phénomène de « l’erreur de prédiction ».

(Par exemple, sur des patients atteints de la maladie de Parkinson, le traitement qui vise à augmenter leur taux de dopamine peut être source de perturbation dans la prise de décision : jeu pathologique ou dépenses excessives).

Selon certaines recherches les régions cérébrales impliquées dans ce processus de décisions seraient le cortex préfrontal, selon d’autres ils s’agiraient plutôt des structures sous-corticales : le thalamus, les noyaux gris centraux. Cependant, il est fort probable que l’ensemble de ces structures soit engagé.

En effet, concernant les choix dits « abstraits » comme lorsqu’on se demande si l’on préfère une tasse de thé ou de chocolat, les aires associées seraient le cortex orbitofrontal. 

Par contre, concernant les choix dits « moteurs » ou encore « non conscients » comme dans le choix d’utiliser la main droite ou gauche pour prendre la tasse, les aires impliquées seraient le cortex prémoteur, ou les structures sous-corticales pour les actions non conscientes (ex. contrôle de l’équilibre).

En outre, dans un contexte social la capacité typique à l’Homo sapiens de choisir en fonction d’autrui ou d’anticiper se gèrerait au niveau du cortex préfrontal (cf. Bault & al., 2011)