2つの感覚を同時に経験することは、見ることや聴覚など、1つの感覚入力だけがそれ自体で経験される場合に見られるものと比較して改善された応答につながる可能性があることが長い間理解されてきました。たとえば、草の中のヘビに攻撃されようとしている視覚的および聴覚的な手がかりを得る潜在的な獲物は、生存の可能性が高くなります。正確には、複数の感覚がどのように統合されたり、脳内で一緒に働いたりすることは、数十年にわたって神経科学者にとって魅力的な領域でした。ロチェスター大学の科学者の国際的な協力とアイルランドのダブリンの研究チームによる新しい研究により、いくつかの新しい重要な洞察が明らかになりました。
「感覚統合と同じように、人間の統合が必要な場合があります」と、ロチェスター大学のデルモンテ神経科学研究所のディレクターであり、脳で多感覚統合がどのように起こるかを示す研究の共著者であるジョン・フォックス博士は言いました。これらの調査結果はに公開されました 自然人間の行動 今日。 「この研究は、数十年の研究と友情に基づいて構築されました。時には、アイデアが浸透するために時間が必要な場合があります。科学にはペースがあります。この研究はその完璧な例です。」
ダブリン大学の教授であるサイモン・ケリー博士が研究を主導しました。 2012年、彼の研究室は、脳波（EEG）信号を使用して、脳内で時間の経過とともに収集される決定の情報を測定する方法を発見しました。このステップは、この作業の段階を設定する長年の研究に続きました。 「私たちはこれに取り組むためにユニークな立場にありました」とケリーは言いました。 「このような基本的な行動の根底にある基本的な脳アーキテクチャについて知っていれば、臨床グループのそのようなタスクに関連する行動とシグナルの違いをよりよく解釈でき、機械的に情報に基づいた診断と治療法を設計することができます。」
研究参加者は、一連のトーンを聴きながらシンプルなドットアニメーションを視聴し、ドット、トーン、またはその両方の変化に気付いたときにボタンを押すように求められました。 EEGを使用して、科学者は、ドットとトーンの両方で変化が起こったとき、聴覚と視覚の決定プロセスが並行して展開されたが、運動系で一緒になったと推測することができました。これにより、参加者は反応時間をスピードアップすることができました。 「聴覚ターゲットと視覚ターゲットが検出されたときに、EEG蓄積信号が非常に異なる振幅に達することがわかりました。
計算モデルを使用して、研究者は決定信号パターンと反応時間を説明しようとしました。 1つのモデルでは、聴覚と視覚の蓄積者が互いに競い合って運動反応を引き起こし、もう1つのモデルは聴覚と視覚の蓄積者を統合し、その後、モーターシステムに情報を送信します。研究者がオーディオ信号または視覚信号のいずれかにわずかな遅延を追加するまで、両方のモデルが機能しました。その後、統合モデルはすべてのデータを説明するのにはるかに良い仕事をしました。多感覚（視聴覚）エクスペリエンス中に、意思決定シグナルが独自の感覚固有のトラックで開始され、その後、動きを生成する脳の領域に情報を送信するときに統合することを示唆しています。
この研究は、多感覚決定が行われる神経アーキテクチャの具体的なモデルを提供します。異なる決定プロセスがさまざまなモダリティから情報を収集することを明確にしますが、それらの出力は、アクションのための単一の基準を満たすために組み合わせる単一のモータープロセスに収束します。」
ダブリンユニバーシティカレッジの教授、サイモンケリー博士
チームサイエンスは村を取ります
2000年代には、当時ニューヨーク市のシティカレッジに位置していたFoxeの認知神経生理学研究室は、ケリーやマヌエルゴメスラミレス博士、ロチェスター大学の脳と認知科学の助教授であり、今日の研究の共著者を含む多数の若い研究者をもたらしました。ケリーはポスドクとしての時間を費やし、最初に多感覚統合と視聴覚検出を評価するために使用されるツールとメトリックを導入されました。当時、研究室の博士課程の学生だったGomez-Ramirezは、聴覚、視覚、触覚の入力の統合を理解するための実験を設計しました。
「私たち3人は、長年にわたって非常に異なる背景を持つ友人でした」とフォックスは言いました。 「しかし、私たちは脳についての基本的な質問に答えることに共通の関心に縛られています。私たちが集まったとき、私たちはこれらのことについて話し、互いにアイデアを実行し、6か月後に何かがあなたに来るでしょう。
他の著者には、ダブリンのトリニティカレッジの第一著者、ジョン・イーガン、ダブリン大学大学、レドモンド・オコネル博士が含まれます。この研究は、アイルランド科学財団、ウェルカムトラスト、欧州研究評議会の統合者、ユーニスケネディシュライバー国立子どもの健康と人間開発研究所（UR-IDDRC）、および国立精神保健研究所によってサポートされていました。
ソース：
ジャーナルリファレンス：
イーガン、JM、 et al。 （2025）。個別のオーディオおよび視覚蓄積者は、多感覚検出のためのモーターの準備を共有します。 自然人間の行動。 doi.org/10.1038/S41562-025-02280-9。
#脳で多感覚統合がどのように起こるかについての新しい洞察