В поисках реалистичной виртуальной среды
Ученые уже давно полагаются на изучение мышей, чтобы получить представление о сложностях человеческого мозга из-за сходства нейронов мозга между этими двумя видами. Однако создание иммерсивной виртуальной среды для этих грызунов всегда было проблемой из-за отсутствия соответствующих технологий. Исследователи из Северо-Западного университета недавно представили замечательное решение: линзы виртуальной реальности, разработанные специально для мышей. Эти очки виртуальной реальности диаметром всего 12 миллиметров переносят мышей в виртуальные условия, которые они воспринимают как реальные. Анализируя их реакции, исследователи стремятся углубить наше понимание того, как мозг мышей и человека обрабатывает страх, тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Дэниел Домбек, один из исследователей, участвовавших в исследовании, объяснил, что такие, казалось бы, нетрадиционные проекты, как этот, часто приводят к революционным открытиям в области здоровья и болезней человека.
Новаторское оборудование виртуальной реальности размером с мышь
Предыдущие попытки погрузить мышей в виртуальную среду включали окружение их компьютерными экранами. Однако эти установки часто терпели неудачу, поскольку мыши могли легко обнаружить искусственность дисплеев. Кроме того, мыши обладают более широким полем зрения примерно на 160 градусов на глаз, что превышает поле зрения человека. Тем не менее, благодаря огромным достижениям в области технологий виртуальной реальности за последнее десятилетие, исследователи увидели возможность разработки оборудования, адаптированного для мышей. Используя Unity, приложение для 3D-видеоигр, команда создала захватывающее виртуальное поле, состоящее из небольшого туннеля и водопровода. Чтобы получить изображения мозга мышей во время их опыта в виртуальной реальности, над их головами был установлен двухфотонный микроскоп.
Чудеса мышиной виртуальной реальности: раскрытие тревожных реакций
Получив одобрение комитета по уходу за животными Northwestern и получив группу из 14 лабораторных мышей, исследователи приступили к экспериментам. Надев очки виртуальной реальности, мыши сразу же начали исследовать виртуальную травянистую равнину. В течение недели мыши носили очки примерно по 40 минут каждый день, чтобы акклиматизироваться к виртуальной среде. Во время их пробега по виртуальному полю в небе внезапно появился черный диск, расположенный примерно в восьми дюймах от мышей. Диск трижды «атаковал» мышей. Даже без использования виртуальных изображений сов, которые изначально считались необходимыми для вызова реакции страха, мыши демонстрировали реакцию «бей или беги» в ответ на движения диска. Домбек, профессор нейробиологии, заметил, что у некоторых мышей появляются нейроны страха даже через несколько минут или часов после столкновения, что позволяет предположить возможность повторного переживания этого опыта. Исследователи ожидают, что эта технология может позволить в будущем исследовать, как лекарство от тревоги влияет на реакцию мышей на стресс.
Продвижение нейробиологии посредством технологического прогресса
Домбек подчеркнул ограничения, налагаемые технологиями на наше понимание мозга. Однако с разработкой инновационных инструментов, таких как очки виртуальной реальности для мышей, ученые могут расширить границы наших знаний и сделать глубокие открытия в области нейробиологии. Преодолевая разрыв между реальностью и виртуальной реальностью, исследователи надеются открыть новые возможности для понимания человеческого мозга и улучшить результаты здравоохранения.