Qu’avons nous appris de l’architecture fonctionnelle des processus de prise de décision dans le cerveau humain grâce aux neurosciences computationnelles ? Dans un premier temps, nous verrons comment les modèles de diffusion ont permis de proposer des algorithmes de décision capable d’expliquer les relations complexes entre proportion de choix et temps de décision observés lors de décision simple, et de faire des prédictions testables sur l’activité cérébrale des régions impliquées dans ces processus cognitifs. En prenant l’exemple de choix économiques simples, nous illustrerons l’intérêt de ce cadre mathématique pour comprendre comment différentes régions cérébrales peuvent interagir pour produire des décisions reflétant nos préférences subjectives. Finalement, nous discuterons autour d’un modèle mathématique capable de détecter les changements d’environnements pour interrompre les tâches en cours et déclencher des phases actives d’exploration afin d’illustrer la façon dont les modèles computationnels permettent de détecter des transitions brutales dans les stratégies comportementales et de prédire avec précision l’activité cérébrale dans le cortex préfrontal humain. Nous conclurons sur l’importance du cadre théorique de l’inférence Bayesienne et, en particulier, des notions de confiance et d’incertitude pour caractériser les algorithmes utilisés par le cerveau humain pour choisir.