(映維網Nweon 2023年12月09日)無論是探索遙遠的星系,還是在一個幻想的世界裡奔跑,虛擬現實都能夠讓人類沉浸在非凡的空間裡面。現在看來,小鼠也可以瞭。
美國研究人員開發瞭一副小鼠專用的VR頭顯,從而允許這種嚙齒動物進入各種場景,例如導航迷宮到體驗捕食者的威脅。
盡管VR在小鼠實驗中已經存在多年的應用,但研究人員表示,這通常涉及將動物放在跑步機,在顯示數字場景的大屏幕前,並將它們的頭部固定在適當的位置,以便研究它們的大腦。
美國伊利諾斯州西北大學的丹尼爾·多姆貝克(Daniel Dombeck)教授表示,傳統的方法存在缺點,因為當老鼠在跑步機行走時,它們依然可以看到靜態的實驗室環境和設備。
他說道:“我們認為這降低瞭它們對虛擬世界的沉浸感。另外,大屏幕無法提供深度信息,小鼠看到的隻是和我們看電視時看到的一樣的平面場景。”
相比之下,這種專門設計的裝置在小鼠頭部兩側的支架安裝一對透鏡和屏幕,為每隻眼睛提供180度的視場。同樣,小鼠的頭部固定在適當的位置,允許它使用跑步機在虛擬環境中導航。
多姆貝克指出:“我們描述的頭顯原型系統有點大,無法讓小鼠隨身攜帶,但我們計劃在未來制造更小的版本,讓小鼠可以隨身攜帶。”
團隊表示,這種新方法不僅可以讓小鼠看到3D的虛擬環境,消除實驗室的視覺線索,而且提供瞭一種從上方呈現虛擬圖像的方法,例如一隻盤旋的鷹。
多姆貝克解釋道:“在真實環境中,這種刺激會導致小鼠僵住或逃跑,這是它們在野外遭遇鳥類捕食時必須做出的反應。”
團隊的實驗表明,小鼠在VR頭顯系統中同樣有同樣的反應。當小鼠僵住時,它們大腦中與導航有關的神經元的活動表明它們在一個不同的位置。
多姆貝克表示:“這就好像他們在考慮他們更願意呆在哪裡,一個安全的、有遮蓋的地方。”他補充說,相關結果可能有助於解釋大腦中想象力是如何產生。
團隊同時致力於識別小鼠在迷宮中行走時參與形成記憶的神經元,以及它們之間的哪些連接被修改以形成記憶,以及如何形成記憶。
多姆貝克指出:“回答這些問題將幫助我們瞭解大腦如何知道我們在周圍世界中的位置,我們如何形成這些經歷的記憶,以及最終這些記憶是如何在神經退行性疾病中退化的。”
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