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

あなたの脳を、新しいものを見るためにいつ使者（あなたの目）を送るべきかを決定する、巨大で高速なニュースルームだと想像してみてください。このプロセスには、2つの主要な部署が関わっています。一つは、初期の写真を受け取る「生データデスク」として機能する一次視覚野（V1）、もう一つは、実際に目に動きを指示する「アクション指令センター」として機能する**上丘（SC）**です。

長い間、科学者たちは、アクション指令センター（SC）内の単一の作業員が非常に強い信号を送ると、使者は素早く出発することを知っていました。もし信号が弱ければ、使者はもっと時間がかかりました。この結びつきは、生データデスク（V1）よりも指令センターにおいてるの方がはるかに強力でした。しかし、ここには大きな謎がありました。現実の世界では、これらの部署は一度にたった一人の作業員だけで動いているわけではなく、チーム全体が同時に働いているという事実です。ですから、もし生データデスクのチーム全体を見渡したとき、彼らの総力によって、使者がいつ出発するかを予測できるようになるのでしょうか？

実験
研究者たちは、古典的な「注視・指差し」ゲームを用意しました。被験者が視覚ターゲットを見ている間、両方の部署にいる1人から10人の作業員を同時に観察しました。彼らは、これらの作業員からの信号の強さを組み合わせることで、目の動きがどれほど速くなるかを正確に推測する「予測マシン」を構築しようと試みました。

発見
彼らが発見したことは、簡単な比喩を用いると以下の通りです：

• 単一作業員テスト： 以前と同様に、指令センター（SC）からの単一の強い信号は、生データデスク（V1）からの単一の信号よりも、目の動きの速度を予測するための優れた水晶玉となりました。
• チームワークテスト（大きな驚き）： 多くの作業員を投入したところ、結果は劇的に分かれました。
  • 指令センター（SC）において： より多くの作業員を加えることは、ロケットにエンジンを追加していくようなものでした。より多くの作業員を含めれば含めるほど、予測は格段に向上しました。チームはアクションを予測するために完璧に連携して機能していました。
  • 生データデスク（V1）において： より多くの作業員を加えることは、それぞれが少しずつ異なる曲を歌っている合唱団に、より多くの人を加えるようなものでした。どれほど多くの作業員を加えても、予測が大幅に改善されることはありませんでした。チームの総力は、単独の人物を見たときよりも、目の動きを予測するのに役立つことはなかったのです。

唯一の例外
生データデスク（V1）のチームが改善を見せ始めた特定のシナリオが一つありました。それは、ターゲットがグレーの背景に対して暗い物体である場合です。この特定のケースでは、より多くの作業員を加えることで予測に役立ちましたが、それでも指令センターのパフォーマンスには及びませんでした。研究者たちは、私たちの祖先は野生の中で暗い形を見つけ出すことに特に長けている必要があったため、この特定の種類の信号には少し余分なコーディネーションが行われるのではないかと示唆しています。

結論
生データデスク（V1）と指令センター（SC）は似たような視覚情報を受け取っていますが、それらを処理する方法は異なります。指令センターは、単に生データをコピーするのではなく、それを**再構成（リフォーマット）**します。それは、生の視覚信号を取り込み、私たちの目の動きを直接制御するように配線された、高度に調整されたチームの努力へと再編成するのです。一方で、生データデスクは、その信号をより独立した状態に保つようで、チーム全体の活動を見るだけで動きを予測することをより困難にしています。