Timing Determines Tuning: a Rapid Spatiotemporal Transformation in Superior Colliculus Neurons During Reactive Gaze Shifts
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Gaze saccades –rapid shifts of the eyes and head toward a goal— have provided fundamental insights into the neural control of movement. For example, it has been shown that the superior colliculus (SC) transforms a visual target (T) code to future gaze (G) location commands after a memory delay. However, this transformation has not been observed in ‘reactive’ saccades made directly to a stimulus, so its contribution to normal gaze behavior is unclear. Here, we tested this using a quantitative measure of the spatial continuum between T and G coding based on variable gaze errors. We demonstrate that a rapid T-G transformation occurs between SC visual and motor responses during reactive saccades, even within visuomotor cells, with a continuous spatiotemporal shift in coding occurring in cell types (visual, visuomotor, motor). We further show that the primary determinant of this spatial code was not the intrinsic visual-motor index of different cells or populations, but rather the timing of the response in all cells. These results suggest that the SC provides a rapid spatiotemporal transformation for normal gaze saccades, that its motor responses contribute to variable gaze errors, and that those errors arise from a noisy spatiotemporal transformation involving all SC neurons. Significance Statement Oculomotor studies have demonstrated visuomotor transformations in structures like the superior colliculus with the use of trained behavioral manipulations, like the memory delay and antisaccades tasks, but it is not known how this happens during normal saccades. Here, using a spatiotemporal model fitting method based on endogenous gaze errors in ‘reactive’ gaze saccades, we show that the superior colliculus provides a rapid spatiotemporal transformation from target to gaze coding that involves visual, visuomotor, and motor neurons. This technique demonstrates that SC spatial codes are not fixed, and may provide a quantitative biomarker for assessing the health of sensorimotor transformations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».