Η αναζήτηση για ρεαλιστικά εικονικά περιβάλλοντα
Οι επιστήμονες βασίζονται εδώ και καιρό στη μελέτη ποντικών για να αποκτήσουν γνώσεις για την πολυπλοκότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου, λόγω της ομοιότητας των εγκεφαλικών νευρώνων μεταξύ των δύο ειδών. Ωστόσο, η δημιουργία καθηλωτικών εικονικών περιβαλλόντων για αυτά τα τρωκτικά ήταν πάντα μια πρόκληση λόγω της έλλειψης κατάλληλης τεχνολογίας. Στο Πανεπιστήμιο Northwestern, ερευνητές αποκάλυψαν πρόσφατα μια αξιοσημείωτη λύση: φακούς εικονικής πραγματικότητας σχεδιασμένους ειδικά για ποντίκια. Με διάμετρο μόλις 12 χιλιοστών, αυτά τα γυαλιά VR μεταφέρουν ποντίκια σε εικονικές ρυθμίσεις που αντιλαμβάνονται ως πραγματικές. Αναλύοντας τις αντιδράσεις τους, οι ερευνητές στοχεύουν να εμβαθύνουν την κατανόησή μας για το πώς τα ποντίκια και οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι επεξεργάζονται το φόβο, το άγχος και τη διαταραχή μετατραυματικού στρες (PTSD). Ο Daniel Dombeck, ένας από τους ερευνητές που συμμετείχαν στη μελέτη, εξήγησε ότι φαινομενικά αντισυμβατικά έργα όπως αυτό συχνά οδηγούν σε πρωτοποριακές ανακαλύψεις στην ανθρώπινη υγεία και ασθένειες.
Πρωτοποριακός εξοπλισμός VR μεγέθους ποντικιού
Προηγούμενες προσπάθειες να βυθιστούν ποντίκια σε εικονικά περιβάλλοντα περιλάμβαναν το περιβάλλον τους με οθόνες υπολογιστών. Ωστόσο, αυτές οι ρυθμίσεις συχνά υπολείπονταν, καθώς τα ποντίκια μπορούσαν εύκολα να ανιχνεύσουν την τεχνητικότητα των οθονών. Επιπλέον, τα ποντίκια έχουν ευρύτερο οπτικό πεδίο περίπου 160 μοιρών ανά μάτι, που ξεπερνά αυτό των ανθρώπων. Ωστόσο, με τις τεράστιες εξελίξεις στην τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας την τελευταία δεκαετία, οι ερευνητές αναγνώρισαν την ευκαιρία να αναπτύξουν εξοπλισμό προσαρμοσμένο για ποντίκια. Αξιοποιώντας το Unity, μια εφαρμογή τρισδιάστατων βιντεοπαιχνιδιών, η ομάδα δημιούργησε ένα μαγευτικό εικονικό πεδίο που ενσωμάτωσε μια μικρή σήραγγα και έναν σωλήνα νερού. Για να συλλάβει εικόνες του εγκεφάλου των ποντικών κατά τη διάρκεια της εμπειρίας τους VR, ένα μικροσκόπιο δύο φωτονίων τοποθετήθηκε πάνω από τα κεφάλια τους.
The Marvels of Mouse VR: Unveiling Anxiety Reactions
Αφού έλαβαν έγκριση από την επιτροπή φροντίδας ζώων του Northwestern και έλαβαν μια ομάδα 14 εργαστηριακών ποντικών, οι ερευνητές ξεκίνησαν τα πειράματά τους. Φορώντας τα γυαλιά VR, τα ποντίκια άρχισαν αμέσως να εξερευνούν την εικονική χορταριασμένη πεδιάδα. Κατά τη διάρκεια μιας εβδομάδας, τα ποντίκια φορούσαν τα γυαλιά για περίπου 40 λεπτά κάθε μέρα για να εγκλιματιστούν στο εικονικό περιβάλλον. Κατά τη διάρκεια των διαδρομών τους στο εικονικό πεδίο, ένας μαύρος δίσκος εμφανίστηκε ξαφνικά στον ουρανό, τοποθετημένος περίπου οκτώ ίντσες μακριά από τα ποντίκια. Ο δίσκος προχώρησε σε «επίθεση» στα ποντίκια τρεις φορές. Ακόμη και χωρίς τη χρήση εικονικών εικόνων κουκουβάγιων, οι οποίες αρχικά κρίθηκαν απαραίτητες για να προκαλέσουν μια αντίδραση φόβου, τα ποντίκια παρουσίασαν μια αντίδραση μάχης ή φυγής ως απάντηση στις κινήσεις του δίσκου. Ο Dombeck, καθηγητής νευροβιολογίας, παρατήρησε ότι μερικά ποντίκια εμφάνιζαν νευρώνες φόβου ακόμη και λίγα λεπτά ή ώρες μετά τη συνάντηση, υποδηλώνοντας μια πιθανή αναζωογόνηση της εμπειρίας. Οι ερευνητές αναμένουν ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να επιτρέψει μελλοντικές έρευνες για το πώς η ιατρική για το άγχος επηρεάζει τις αντιδράσεις των ποντικών στο στρες.
Οδήγηση της νευροεπιστήμης προς τα εμπρός μέσω της τεχνολογικής προόδου
Ο Ντόμπεκ τόνισε τους περιορισμούς που επιβάλλονται στην κατανόησή μας για τον εγκέφαλο από την τεχνολογία. Ωστόσο, με την ανάπτυξη καινοτόμων εργαλείων, όπως αυτά τα γυαλιά VR για ποντίκια, οι επιστήμονες μπορούν να ξεπεράσουν τα όρια της γνώσης μας και να κάνουν βαθιές ανακαλύψεις στον τομέα της νευροεπιστήμης. Γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ πραγματικότητας και εικονικής πραγματικότητας, οι ερευνητές ελπίζουν να ξεκλειδώσουν νέες ιδέες για τον ανθρώπινο εγκέφαλο και να βελτιώσουν τα αποτελέσματα της υγειονομικής περίθαλψης.