Simultaneous neuron evidence for much higher covariation with saccadic reaction time of superior colliculus than primary visual cortex visual responses

Immagina che il tuo cervello sia una redazione massiccia e ad alta velocità che cerca di decidere quando inviare un messaggero (il tuo occhio) a guardare qualcosa di nuovo. Due dipartimenti chiave sono coinvolti in questo processo: la Corteccia Visiva Primaria (V1), che funge da "Scrivania dei Dati Grezzi" ricevendo le foto iniziali, e il Collicolo Superiore (SC), che funge da "Centro di Comando dell'Azione" che effettivamente dice agli occhi di muoversi.

Per molto tempo, gli scienziati sapevano che se un singolo lavoratore nel Centro di Comando dell'Azione (SC) riceveva un segnale molto forte, il messaggero partiva velocemente. Se il segnale era debole, il messaggero impiegava più tempo. Questo legame era molto più forte nel Centro di Comando che nella Scrivania dei Dati Grezzi (V1). Ma qui c'era il grande mistero: nel mondo reale, questi dipartimenti non lavorano con un solo lavoratore alla volta; hanno intere squadre che lavorano simultaneamente. Quindi, se guardiamo l'intera squadra nella Scrivania dei Dati Grezzi, il loro sforzo combinato aiuta finalmente a prevedere quando il messaggero partirà?

L'Esperimento
I ricercatori hanno organizzato un classico gioco di "guarda e indica". Hanno osservato da 1 a 10 lavoratori in entrambi i dipartimenti nello stesso momento mentre il soggetto guardava dei bersagli visivi. Hanno cercato di costruire una "macchina di previsione" usando la forza combinata dei segnali di questi lavoratori per indovinare esattamente quanto velocemente si sarebbe mosso l'occhio.

Le Scoperte
Ecco cosa hanno scoperto, usando un'analogia semplice:

• Il Test del Singolo Lavoratore: Proprio come prima, un singolo segnale forte dal Centro di Comando (SC) era una palla di cristallo molto migliore per prevedere la velocità del movimento oculare rispetto a un singolo segolo dalla Scrivania dei Dati Grezzi (V1).
• Il Test del Lavoro di Squadra (La Grande Sorpresa): Quando hanno aggiunto più lavoratori al mix, i risultati si sono divisi drasticamente.
  • Nel Centro di Comando (SC): Aggiungere più lavoratori era come aggiungere motori a un razzo. Più lavoratori includevano, molto meglio diventava la previsione. La squadra lavorava insieme perfettamente per prevedere l'azione.
  • Nella Scrivania dei Dati Grezzi (V1): Aggiungere più lavoratori era come aggiungere più persone a un coro dove tutti cantano melodie leggermente diverse. Non importava quanti lavoratori aggiungevano, la previsione non migliorava molto. Lo sforzo combinato della squadra non aiutava a prevedere il movimento meglio di quanto potesse fare un singolo individuo.

L'Unica Eccezione
C'era uno scenario specifico in cui la squadra della Scrivania dei Dati Grezzi (V1) iniziava a mostrare un certo miglioramento: quando il bersaglio era un oggetto scuro su uno sfondo grigio. In questo caso specifico, aggiungere più lavoratori aiutava la previsione, anche se non riusciva comunque a eguagliare le prestazioni del Centro di Comando. I ricercatori suggeriscono che questo potrebbe essere dovuto al fatto che i nostri antenati avevano bisogno di essere extra bravi nel individuare forme scure in natura, quindi questo tipo specifico di segnale riceve un po' di coordinazione extra.

Il Punto Fondamentale
Anche se la Scrivania dei Dati Grezzi (V1) e il Centro di Comando (SC) ricevono informazioni visive simili, le elaborano in modo diverso. Il Centro di Comando non si limita a copiare i Dati Grezzi, lo riorganizza. Prende i segnali visivi grezzi e li riorganizza in uno sforzo di squadra altamente coordinato che è direttamente cablato per controllare i nostri movimenti oculari. La Scrivania dei Dati Grezzi, d'altra parte, sembra mantenere i suoi segnali più indipendenti, rendendo più difficile prevedere il movimento guardando solo l'intera squadra.