Пошук реалістичних віртуальних середовищ
Вчені довгий час покладалися на дослідження мишей, щоб отримати уявлення про складність людського мозку через подібність нейронів мозку двох видів. Однак створення захоплюючого віртуального середовища для цих гризунів завжди було проблемою через відсутність відповідних технологій. У Північно-західному університеті дослідники нещодавно представили дивовижне рішення: лінзи віртуальної реальності, розроблені спеціально для мишей. Ці VR-окуляри діаметром лише 12 міліметрів переносять мишей у віртуальне середовище, яке вони сприймають як реальне. Аналізуючи їхні реакції, дослідники прагнуть поглибити наше розуміння того, як мозок мишей і людини обробляє страх, тривогу та посттравматичний стресовий розлад (ПТСР). Даніель Домбек, один із дослідників, які брали участь у дослідженні, пояснив, що, здавалося б, нетрадиційні проекти, подібні до цього, часто призводять до новаторських відкриттів у сфері здоров’я та хвороб людини.
Новаторське VR-обладнання розміром з мишу
Попередні спроби занурити мишей у віртуальне середовище передбачали оточення їх комп’ютерними екранами. Однак ці налаштування часто були неефективними, оскільки миші могли легко виявити штучність дисплеїв. Крім того, миші мають ширше поле зору приблизно на 160 градусів на око, що перевищує поле зору людини. Тим не менш, з величезним прогресом у технології віртуальної реальності за останнє десятиліття дослідники визнали можливість розробити обладнання, призначене для мишей. Використовуючи Unity, програму для 3D-відеоігор, команда створила захоплююче віртуальне поле, яке містило невеликий тунель і трубку з водою. Щоб отримати зображення мозку мишей під час їх досвіду VR, двофотонний мікроскоп був розташований над їхніми головами.
Чудеса Mouse VR: розкриття тривожних реакцій
Отримавши схвалення комітету з догляду за тваринами Північно-Західного регіону та отримавши групу з 14 лабораторних мишей, дослідники розпочали свої експерименти. Одягнувши VR-окуляри, миші одразу почали досліджувати віртуальну трав’янисту рівнину. Протягом тижня миші носили окуляри приблизно по 40 хвилин щодня, щоб звикнути до віртуального середовища. Під час пробігів віртуальним полем у небі раптово з’явився чорний диск, розташований на відстані приблизно восьми дюймів від мишей. Диск тричі «атакував» мишей. Навіть без використання віртуальних зображень сов, які спочатку вважалися необхідними, щоб викликати реакцію страху, миші демонстрували реакцію «бийся або біжи» у відповідь на рухи диска. Домбек, професор нейробіології, зауважив, що деякі миші відображали нейрони страху навіть через кілька хвилин або годин після зустрічі, що свідчить про можливе повторення цього досвіду. Дослідники очікують, що ця технологія дозволить у майбутньому досліджувати, як ліки від тривоги впливають на реакцію мишей на стрес.
Просування нейронауки вперед через технологічний прогрес
Домбек наголосив на обмеженнях, накладених технологіями на наше розуміння мозку. Однак завдяки розробці інноваційних інструментів, таких як окуляри віртуальної реальності для мишей, вчені можуть розширити межі наших знань і зробити глибокі відкриття в галузі нейронаук. Долаючи розрив між реальністю та віртуальною реальністю, дослідники сподіваються розкрити нове розуміння людського мозку та покращити результати охорони здоров’я.