현실적인 가상 환경을 위한 탐구
과학자들은 두 종 사이의 뇌 뉴런의 유사성으로 인해 인간 뇌의 복잡성에 대한 통찰력을 얻기 위해 오랫동안 쥐 연구에 의존해 왔습니다. 그러나 이러한 설치류를 위한 몰입형 가상 환경을 만드는 것은 적절한 기술의 부족으로 인해 항상 어려운 과제였습니다. 노스웨스턴 대학의 연구원들은 최근 쥐를 위해 특별히 설계된 가상 현실 렌즈라는 놀라운 솔루션을 공개했습니다. 직경이 12mm에 불과한 이 VR 고글은 쥐를 실제처럼 인식하는 가상 환경으로 이동시킵니다. 연구자들은 그들의 반응을 분석함으로써 쥐와 인간의 뇌가 두려움, 불안, 외상후 스트레스 장애(PTSD)를 어떻게 처리하는지에 대한 이해를 심화시키는 것을 목표로 합니다. 이번 연구에 참여한 연구자 중 한 명인 다니엘 돔벡(Daniel Dombeck)은 이처럼 평범해 보이지 않는 프로젝트가 종종 인간의 건강과 질병에 대한 획기적인 발견으로 이어진다고 설명했습니다.
마우스 크기 VR 장비의 선구자
가상 환경에 마우스를 담그려는 이전 시도에는 마우스를 컴퓨터 화면으로 둘러싸는 작업이 포함되었습니다. 그러나 마우스가 디스플레이의 인위성을 쉽게 감지할 수 있었기 때문에 이러한 설정은 종종 부족했습니다. 또한 쥐는 눈당 약 160도의 넓은 시야를 가지고 있어 인간보다 더 넓은 시야를 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 지난 10년 동안 가상 현실 기술이 엄청나게 발전하면서 연구자들은 쥐에 맞춰진 장비를 개발할 수 있는 기회를 인식했습니다. 팀은 3D 비디오 게임 애플리케이션인 Unity를 활용하여 작은 터널과 수관을 통합한 매혹적인 가상 필드를 만들었습니다. VR 경험을 하는 동안 쥐의 뇌 이미지를 포착하기 위해 2광자 현미경을 쥐의 머리 위에 배치했습니다.
마우스 VR의 경이로움: 불안 반응 공개
노스웨스턴 동물 관리 위원회의 승인을 받고 14마리의 실험용 쥐 그룹을 확보한 후 연구원들은 실험을 시작했습니다. VR 고글을 착용한 쥐들은 즉시 가상의 초원을 탐색하기 시작했습니다. 일주일 동안 쥐들은 가상 환경에 적응하기 위해 매일 약 40분 동안 고글을 착용했습니다. 가상 필드를 달리는 동안 쥐로부터 약 8인치 떨어진 곳에 검은색 원반이 갑자기 하늘에 나타났습니다. 디스크는 마우스를 세 번 “공격”했습니다. 처음에는 공포 반응을 이끌어내기 위해 필요한 것으로 간주되었던 올빼미의 가상 이미지를 사용하지 않았음에도 불구하고 쥐는 디스크의 움직임에 반응하여 투쟁-도피 반응을 보였습니다. 신경생물학 교수인 돔벡(Dombeck)은 일부 쥐가 만남이 있은 지 몇 분 또는 몇 시간 후에도 공포 뉴런을 나타내는 것을 관찰했는데, 이는 경험이 재현될 가능성이 있음을 시사합니다. 연구자들은 이 기술을 통해 불안 치료제가 쥐의 스트레스 반응에 어떤 영향을 미치는지에 대한 향후 조사가 가능할 것으로 기대하고 있습니다.
기술 발전을 통한 신경과학의 발전
Dombeck은 기술로 인해 뇌에 대한 우리의 이해가 제한된다는 점을 강조했습니다. 그러나 쥐용 VR 고글과 같은 혁신적인 도구의 개발을 통해 과학자들은 지식의 경계를 넓히고 신경과학 영역에서 심오한 발견을 할 수 있습니다. 연구자들은 현실과 가상 현실 사이의 격차를 해소함으로써 인간 두뇌에 대한 새로운 통찰력을 얻고 의료 결과를 개선할 수 있기를 희망합니다.