البحث عن بيئات افتراضية واقعية
لقد اعتمد العلماء منذ فترة طويلة على دراسة الفئران للحصول على نظرة ثاقبة لتعقيدات الدماغ البشري، وذلك بسبب التشابه في الخلايا العصبية الدماغية بين النوعين. ومع ذلك، فإن إنشاء بيئات افتراضية غامرة لهذه القوارض كان دائمًا يمثل تحديًا بسبب نقص التكنولوجيا المناسبة. وفي جامعة نورث وسترن، كشف الباحثون مؤخرًا عن حل رائع: عدسات الواقع الافتراضي المصممة خصيصًا للفئران. يبلغ قطر نظارات الواقع الافتراضي 12 ملم فقط، وهي تنقل الفئران إلى إعدادات افتراضية تعتبرها حقيقية. ومن خلال تحليل ردود أفعالهم، يهدف الباحثون إلى تعميق فهمنا لكيفية معالجة الفئران والأدمغة البشرية للخوف والقلق واضطراب ما بعد الصدمة (PTSD). وأوضح دانييل دومبيك، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، أن المشاريع التي تبدو غير تقليدية مثل هذه غالبًا ما تؤدي إلى اكتشافات رائدة في صحة الإنسان والأمراض.
معدات الواقع الافتراضي الرائدة بحجم الماوس
تضمنت المحاولات السابقة لإدخال الفئران في بيئات افتراضية إحاطة الفئران بشاشات الكمبيوتر. ومع ذلك، غالبًا ما كانت هذه الإعدادات غير كافية، حيث تمكنت الفئران بسهولة من اكتشاف مصطنعة شاشات العرض. علاوة على ذلك، تمتلك الفئران مجال رؤية أوسع يبلغ حوالي 160 درجة لكل عين، وهو ما يتجاوز مجال الرؤية لدى البشر. ومع ذلك، ومع التقدم الهائل في تكنولوجيا الواقع الافتراضي على مدى العقد الماضي، أدرك الباحثون فرصة لتطوير معدات مصممة خصيصا للفئران. ومن خلال الاستفادة من تطبيق Unity، وهو تطبيق لألعاب الفيديو ثلاثية الأبعاد، أنشأ الفريق مجالًا افتراضيًا آسرًا يشتمل على نفق صغير وأنبوب مياه. لالتقاط صور لأدمغة الفئران أثناء تجربة الواقع الافتراضي، تم وضع مجهر ثنائي الفوتون فوق رؤوسهم.
عجائب Mouse VR: الكشف عن ردود أفعال القلق
بعد الحصول على موافقة لجنة رعاية الحيوان في نورث وسترن والحصول على مجموعة من 14 فأرًا مختبريًا، بدأ الباحثون تجاربهم. عند ارتداء نظارات الواقع الافتراضي، بدأت الفئران على الفور في استكشاف السهل العشبي الافتراضي. وعلى مدار أسبوع، ارتدت الفئران النظارات لمدة 40 دقيقة تقريبًا كل يوم للتأقلم مع البيئة الافتراضية. أثناء ركضهم عبر المجال الافتراضي، ظهر قرص أسود فجأة في السماء، على بعد حوالي ثماني بوصات من الفئران. شرع القرص في “مهاجمة” الفئران ثلاث مرات. وحتى من دون استخدام صور افتراضية للبوم، والتي اعتبرت في البداية ضرورية لإثارة استجابة الخوف، أظهرت الفئران رد فعل قتال أو هروب استجابة لحركات القرص. لاحظ دومبيك، أستاذ علم الأحياء العصبي، أن بعض الفئران أظهرت خلايا عصبية للخوف حتى بعد دقائق أو ساعات من المواجهة، مما يشير إلى إمكانية إعادة إحياء هذه التجربة. ويتوقع الباحثون أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تمكن إجراء تحقيقات مستقبلية حول كيفية تأثير أدوية القلق على ردود أفعال الفئران تجاه التوتر.
دفع علم الأعصاب للأمام من خلال التقدم التكنولوجي
أكد دومبيك على القيود المفروضة على فهمنا للدماغ بواسطة التكنولوجيا. ومع ذلك، مع تطوير أدوات مبتكرة، مثل نظارات الواقع الافتراضي المخصصة للفئران، يمكن للعلماء توسيع حدود معرفتنا وتحقيق اكتشافات عميقة في عالم علم الأعصاب. ومن خلال سد الفجوة بين الواقع والواقع الافتراضي، يأمل الباحثون في إطلاق رؤى جديدة حول الدماغ البشري وتحسين نتائج الرعاية الصحية.