Primate Gaze Behavior Reflects Change of Mind in a Naturalistic Navigation Task

私たちは毎日、たとえすでに動き出している最中であっても、数え切れないほどの決断を下しています。廊下のどの道を進むか、運転中にどの角を曲がるか、あるいは棚のどのアイテムを手に取るかといった決断です。これらの選択は決して最終的なものではありません。新しい情報が入ってくると、私たちは頻繁に考えを変え、進行中のコースを即座に調整します。科学者たちは、脳がいかにして意思決定を行うかを長年研究してきましたが、ほとんどの実験は、被験者にじっと座って一点を見つめることを強いるため、周囲を見渡し情報を収集するという自然な能力を制限してしまいます。これにより、研究所での意思決定に関する知見と、周囲を探索するために常に目を動かし、自分の現在地や進むべき方向への理解を更新しながら行動する現実世界での振る舞いとの間に、乖離が生じています。

ニューヨーク大学と韓国脳研究機構の研究チームは、この乖離を埋めたいと考えました。彼らは、目の動きが「考えを変える」という隠れたプロセスを明らかにできるかどうかを調査することに乗り出しました。具体的には、目標に向かって進んでいる間の視線の精度が、当初の計画を維持するか、あるいはより良い選択肢が現れた際に新しい計画へと切り替えるかを予測できるのかどうかを問い直しました。仮想世界における人間とサルの両方を研究することで、彼らは、私たちの目が単に物を見ているだけでなく、内なる信念の窓として機能しており、私たちがいつ、なぜ進路を変更するのかを正確に示していることを発見しました。

これを調査するため、研究者たちは人間とサルの両方が自由に移動できる仮想環境を作成しました。参加者はジョイスティックを使用して、点滅する三角形の図形で覆われた平坦な地面のような、三次元空間を操縦しました。これらの図形は速度や方向を感じさせるように移動していましたが、位置を特定するための木や建物といった固定されたランドマークはありませんでした。この世界では、短い時間だけ、小さな暗い円である「ホタル」が地面にパッと現れては消える仕組みになっています。課題は、そのホタルがいた場所に移動し、そこで停止することでした。

実験には主に2つのバリエーションがありました。ある試行では、2つのホタルが同時に現れ、被験者はそのうちの1つを選んで最後まで進まなければなりませんでした。別の試行では、最初のホタルが現れた後、短い遅延を経て2つ目のホタルが出現しました。この2つ目の設定こそが重要であり、被験者が考えを変えるかどうかを観察することを可能にしました。もし新しいホタルがより都合の良い場所に現れた場合、被験者は元の経路を放棄して新しい方へ進路を変えるのでしょうか。結果として、人間もサルもこの課題に非常に長けており、より近いターゲットや、曲がる動作が少なくて済むものなど、最も労力が少ない目標を選ぶ傾向がありました。しかし、新しいターゲットが現れると、彼らは頻繁に考えを変え、現在の経路のコストと新しい選択肢の有望さを天秤にかける柔軟な能力を示しました。

研究の中で最も啓示的だったのは、参加者の目を見ることでした。研究者たちは、目が単に目に見えるものに反応しているのではなく、対象者が意図している「目に見えない目標」を追跡していることを見出しました。対象者が最初のターゲットを維持すると決めた場合、ターゲットが消失した後も、視線はその記憶された場所にしっかりと固定されていました。しかし、対象者が考えを変えて別のターゲットへ向かうと決めた場合、体やジョイスティックの動きが変化を完全に見せる前に、視線は滑らかに新しい目標へと移動していました。これは、脳がすでに計画を更新しており、目は単にその新しい内的な方向に従っているだけであることを示唆していました。

決定的なことに、研究者たちは、この目の追跡の質によって、変化が起こる前に「考えが変わること」を予測できることを発見しました。もし対象者がターゲットに向かって移動している間に、視線がターゲットから揺らいだり逸れたりした場合、それはその選択に対する確信が揺らいでいることを示していました。この不確実性は、新しいターゲットが現れた際に、彼らが2つ目のターゲットへと切り替える可能性を大幅に高めました。対照的に、視線が最初のターゲットに安定して精密に固定されているときは、新しい選択肢を無視して元の旅を終える可能性が非常に高いことがわかりました。目は本質的に、自身の確信の強さを放送していたのです。安定した視線は固い決断を、漂う視線は変化に対して開かれた心を表していました。

これを裏付けるために、チームは目の動きや、移動速度、向きといった他のデータ（変数）を分析するコンピュータモデルを構築しました。彼らは、目の水平方向の位置のみを見ることで、対象者が最終的にどのターゲットを選ぶかを予測できることを見出しました。この予測は、2つ目のターゲットが現れる前であっても機能しており、目の微妙な動きの中に、対象者の将来の行動に関する隠された情報が含まれていることを証明しました。モデルは、目が単なる決定の結果としての受動的な存在ではなく、脳の内的な地図における潜在変数（ラテント・バリアブル）を運ぶ、計画プロセスにおける能動的な一部であることを示しました。

また、この研究は人間とサルの間の驚くべき類似性も浮き彫りにしました。両種とも、より近く、より中心に近いターゲットを好むという同じ行動パターンを示し、考えを変えるサインとして同じ方法で目を使用しました。これは、目の動きと意思決定を結びつけるメカニズムが、霊長類が不確実な世界を航行するための根本的な仕組みであることを示唆しています。これらの知見は、目の動きは単に何かを見ている際の結果的な副産物に過ぎないという古い考えに異を唱えるものです。むしろ、私たちの目は、信念を更新し、次の動きを計画するという複雑な作業に深く関わっていることを示しています。

結局のところ、この研究は私たちがどのように選択を行うのかを理解するための新しい方法を提示しています。それは、「見る」という行為が「決断する」という行為から切り離されたものではなく、両者が密接に絡み合っていることを示唆しています。経路を見つめる時、私たちの目はその経路に対する自信をテストしています。視線が安定していれば、私たちはコミットしています。視線が漂えば、私たちは再考しています。私たちの目がどこへ行き、どのように動くかを観察することで、私たちは「考えを変える」という目に見えないプロセスをリアルタイムで目にすることができるのです。それは、私たちが進む道が、最初の一歩を踏み出すずっと前に、すでに決まっていることが多いという事実を明らかにしています。