追求真實的虛擬環境
由於兩個物種之間大腦神經元的相似性，科學家長期以來一直依靠研究小鼠來深入了解人類大腦的複雜性。然而，由於缺乏適當的技術，為這些囓齒動物創建身臨其境的虛擬環境一直是一項挑戰。西北大學的研究人員最近推出了一個非凡的解決方案：專為小鼠設計的虛擬實境鏡頭。這些 VR 護目鏡直徑僅 12 毫米，可將老鼠帶入它們認為真實的虛擬環境中。透過分析小鼠的反應，研究人員旨在加深我們對小鼠和人類大腦如何處理恐懼、焦慮和創傷後壓力症候群 (PTSD) 的理解。參與這項研究的研究人員之一丹尼爾·多姆貝克（Daniel Dombeck）解釋說，像這樣看似非常規的計畫往往會在人類健康和疾病方面帶來突破性的發現。
開創性的滑鼠大小的 VR 設備
之前嘗試將小鼠沉浸在虛擬環境中，包括用電腦螢幕包圍它們。然而，這些設定常常存在缺陷，因為老鼠很容易檢測到顯示器的人為性。此外，小鼠每隻眼睛擁有約 160 度的更寬視野，超過了人類。儘管如此，隨著過去十年虛擬實境技術的巨大進步，研究人員認識到開發專為小鼠設計的設備的機會。利用 3D 電玩應用程式 Unity，該團隊創建了一個迷人的虛擬場，其中包含一條小隧道和一條水管。為了在 VR 體驗期間捕捉小鼠大腦的圖像，將雙光子顯微鏡放置在它們的頭頂上方。
滑鼠 VR 的奇蹟：揭示焦慮反應
在獲得西北大學動物保護委員會的批准並獲得一組 14 隻實驗室小鼠後，研究人員開始了他們的實驗。戴上 VR 眼鏡後，老鼠立即開始探索虛擬的草地。在一週的時間裡，小鼠每天戴上護目鏡約 40 分鐘來適應虛擬環境。當他們穿過虛擬場時，天空中突然出現一個黑色圓盤，距離老鼠大約八英寸。圓盤繼續「攻擊」老鼠三次。即使不使用貓頭鷹的虛擬影像（最初被認為是引發恐懼反應所必需的），小鼠也會對圓盤的運動表現出戰鬥或逃跑反應。神經生物學教授多姆貝克觀察到，有些老鼠甚至在遭遇後幾分鐘或幾小時內就表現出恐懼神經元，這表明可能會重溫這段經歷。研究人員預計，這項技術可以在未來研究焦慮藥物如何影響小鼠對壓力的反應。
透過科技進步推動神經科學向前發展
多姆貝克強調了科技對我們對大腦的理解所施加的限制。然而，隨著創新工具（例如小鼠 VR 護目鏡）的發展，科學家可以突破我們的知識界限，並在神經科學領域取得深刻的發現。透過彌合現實和虛擬實境之間的差距，研究人員希望解鎖對人腦的新見解並改善醫療保健結果。