La ricerca di ambienti virtuali realistici
Gli scienziati si affidano da tempo allo studio dei topi per ottenere informazioni sulle complessità del cervello umano, a causa della somiglianza dei neuroni cerebrali tra le due specie. Tuttavia, la creazione di ambienti virtuali immersivi per questi roditori è sempre stata una sfida a causa della mancanza di una tecnologia adeguata. Alla Northwestern University, i ricercatori hanno recentemente svelato una soluzione straordinaria: lenti per realtà virtuale progettate appositamente per i topi. Con un diametro di soli 12 millimetri, questi occhiali VR trasportano i topi in ambienti virtuali che percepiscono come reali. Analizzando le loro reazioni, i ricercatori mirano ad approfondire la nostra comprensione di come i topi e il cervello umano elaborano la paura, l’ansia e il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Daniel Dombeck, uno dei ricercatori coinvolti nello studio, ha spiegato che progetti apparentemente non convenzionali come questo spesso portano a scoperte rivoluzionarie nel campo della salute e delle malattie umane.
Attrezzatura VR pionieristica delle dimensioni di un mouse
I precedenti tentativi di immergere i topi in ambienti virtuali prevedevano di circondarli con schermi di computer. Tuttavia, queste configurazioni spesso non erano all’altezza poiché i topi potevano facilmente rilevare l’artificialità dei display. Inoltre, i topi possiedono un campo visivo più ampio di circa 160 gradi per occhio, superiore a quello degli esseri umani. Tuttavia, con gli enormi progressi compiuti nella tecnologia della realtà virtuale negli ultimi dieci anni, i ricercatori hanno riconosciuto l’opportunità di sviluppare apparecchiature su misura per i topi. Sfruttando Unity, un’applicazione per videogiochi 3D, il team ha creato un campo virtuale accattivante che incorporava un piccolo tunnel e un tubo dell’acqua. Per catturare immagini del cervello dei topi durante la loro esperienza in realtà virtuale, un microscopio a due fotoni è stato posizionato sopra le loro teste.
Le meraviglie di Mouse VR: svelare le reazioni all’ansia
Dopo aver ottenuto l’approvazione dal comitato per la cura degli animali della Northwestern e aver ottenuto un gruppo di 14 topi da laboratorio, i ricercatori hanno iniziato i loro esperimenti. Dopo aver indossato gli occhiali VR, i topi hanno immediatamente iniziato a esplorare la pianura erbosa virtuale. Nel corso di una settimana, i topi hanno indossato gli occhiali per circa 40 minuti ogni giorno per acclimatarsi all’ambiente virtuale. Durante le loro corse nel campo virtuale, nel cielo è apparso improvvisamente un disco nero, posizionato a circa otto pollici di distanza dai topi. Il disco ha continuato ad “attaccare” i topi tre volte. Anche senza utilizzare immagini virtuali di gufi, inizialmente ritenute necessarie per suscitare una risposta di paura, i topi hanno mostrato una reazione di lotta o fuga in risposta ai movimenti del disco. Dombeck, professore di neurobiologia, ha osservato che alcuni topi mostravano i neuroni della paura anche pochi minuti o ore dopo l’incontro, suggerendo un possibile rivivere l’esperienza. I ricercatori prevedono che questa tecnologia potrebbe consentire indagini future su come i farmaci per l’ansia influenzano le reazioni dei topi allo stress.
Portare avanti le neuroscienze attraverso il progresso tecnologico
Dombeck ha sottolineato le limitazioni imposte dalla tecnologia alla nostra comprensione del cervello. Tuttavia, con lo sviluppo di strumenti innovativi, come questi occhiali VR per topi, gli scienziati possono ampliare i confini della nostra conoscenza e fare profonde scoperte nel campo delle neuroscienze. Colmando il divario tra realtà e realtà virtuale, i ricercatori sperano di sbloccare nuove conoscenze sul cervello umano e migliorare i risultati sanitari.