VR-окуляри для мишей створюють захоплюючі сценарії для дослідження мозку
Досліджуючи далекі галактики чи мандруючи фантастичним світом, віртуальна реальність занурює людей у надзвичайні місця. Тепер, здається, до нас зможуть приєднатися і миші.
Дослідники розробили пару «окулярів» віртуальної реальності, які можуть занурювати гризунів у різні сценарії, від навігації лабіринтами до загрози хижака.
Попри те, що VR використовується в експериментах з мишами протягом багатьох років, дослідники кажуть, що це зазвичай включало розміщення тварин на біговій доріжці перед великим екраном, на якому відображалася цифрова сцена, з закріпленими головами на місці, щоб можна було вивчати їхній мозок.
Професор Даніель Домбек, співавтор дослідження з Північно-Західного університету в Іллінойсі, сказав, що це має недоліки, оскільки миші все ще можуть бачити статичне оточення лабораторії та обладнання, коли вони пересуваються віртуальним світом, ходячи по біговій доріжці.
«Ми вважаємо, що [це] зменшує їхнє занурення у віртуальний світ», — сказав він. «Крім того, на великих екранах немає інформації про глибину; миші просто бачать ту саму плоску сцену, що й ми, коли дивимося телевізор».
Навпаки, нова установка, описана в журналі Neuron, включає пару лінз і екранів, встановлених на підставках з обох боків від голови миші, забезпечуючи кожному оку поле зору на 180 градусів. Знову ж таки, голова миші зафіксована на місці, і вона може переміщатися у віртуальному середовищі за допомогою бігової доріжки.
«Наш прототип системи окулярів, описаний у цій статті, завеликий, щоб миші могли його носити з собою, але ми плануємо в майбутньому створити менші версії, які миші могли б носити з собою, як гарнітуру», — сказав Домбек.
Команда каже, що новий підхід не тільки дозволяє мишам бачити віртуальне середовище в 3D і усуває візуальні підказки лабораторії, але пропонує спосіб представити віртуальні зображення зверху, наприклад, яструба, що ширяє.
«Ця стимуляція в реальному середовищі змушує мишей завмирати або втікати, реакція, яка їм потрібна, щоб пережити напад хижих птахів у дикій природі», — сказав Домбек.
Експерименти команди показують, що миші реагують так само на систему окулярів VR. Коли миші завмерли, активність нейронів у їхньому мозку, які беруть участь у навігації, свідчила про те, що вони були в іншому місці, ніж насправді.
«Це було так, наче вони думали про те, де б вони хотіли бути – безпечне, закрите місце попереду», – сказав Домбек, додавши, що такі результати можуть допомогти пояснити, як уява виникає в мозку.
Команда також працює над ідентифікацією нейронів, які беруть участь у формуванні спогадів, коли миші переміщуються лабіринтом, а також над тим, які зв’язки між ними змінюються для формування спогадів і як.
«Відповіді на ці запитання допоможуть нам зрозуміти, як наш мозок знає, де ми знаходимося в навколишньому світі, як ми формуємо спогади про цей досвід і, зрештою, — сказав Домбек, — як ці спогади погіршуються при нейродегенеративних захворюваннях».