科学家为老鼠制作了一款虚拟现实耳机——它很可爱

   日期:2024-08-24     来源:本站    作者:admin    浏览:52    

  

  有趣的事实:你的大脑和老鼠的大脑非常相似。这不是对你的打击。这只是一个简单的事实。虽然你可以做像阅读这篇文章这样的事情,而老鼠做不到,但你大脑中的神经元与啮齿动物的工作方式相似,这使它们成为研究人类思维方式的科学研究的完美实验对象。

  这就是为什么我们经常看到小鼠和大鼠被用于神经科学研究,从最新的脑机接口(BCI)到精神健康问题的药物研究。

  “人类和老鼠的大脑结构基本上是一样的,”西北大学的神经生物学家丹尼尔·多姆贝克在接受《每日野兽》采访时表示。“我们认为它们的工作原理是一样的。”

  我们的大脑和啮齿动物的大脑之间的相似之处是Dombeck的研究的核心,该研究涉及虚拟现实和老鼠。在周五发表在《神经元》(Neuron)杂志上的一篇论文中,多姆贝克和他的团队开发了一套专门为老鼠设计的新型VR护目镜——它简直太可爱了。

  Digital co<em></em>nceptual art of a mouse wearing the iMRSIV VR headset for mice

  唐·平克/西北大学

  除了可爱的因素,这个设备实际上是为了帮助其他研究人员更好地研究神经科学和动物行为,让他们把老鼠浸入几乎任何可以想象到的环境中。

  多姆贝克说:“我们可以戴上Oculus Rift头戴式设备,发现它和看屏幕是一种非常不同的体验。”他后来补充说,“所以我们的想法是做一个能包裹住鼠标整个视觉系统的东西。”

  到目前为止,当科学家们想要研究老鼠的大脑对不同环境的反应时,他们通常需要把老鼠放在屏幕或投影中,以模拟不同的环境。虽然吱吱作响的生物仍然可以通过这种方法帮助发现丰富的见解,但它仍然是无效的,因为它没有完全让它们沉浸在虚拟场景中。

  多姆贝克解释说:“问题在于我们已经使用了20年的系统,就像我们看电视屏幕一样:你面前有一个很大的显示器,但你并没有完全沉浸在其中。”“你可以看到你周围的客厅。老鼠可以看到它们周围的实验室框架。”

  A look into the iMRSIV VR headset for mice

  唐·平克/西北大学

  而且,游戏没有深度。老鼠知道它们在看屏幕,就像你知道你现在正盯着屏幕一样。

  这就是为什么多姆贝克的实验室创造了微型啮齿动物立体照明VR (iMRSIV)。这款头戴式耳机由两个镜头组成,里面有屏幕,可以容纳鼠标140度的视野。这个装置连接到一台计算机上,为鼠标输入视觉信息。与此同时,这些啮齿动物被安置在耳机前面的一个圆柱体上,这个圆柱体可以转动,就像跑步机一样,让它在虚拟世界中奔跑。

  一旦打开,iMRSIV就会将鼠标置于一个占据整个视野的3D世界中。在实验中,老鼠经历了虚拟迷宫(可能最后有数字奶酪),甚至模拟了像猫头鹰这样的捕食者从天空俯冲下来捕捉它们。

  

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  多姆贝克说,结果令人难以置信。老鼠不仅对数字环境做出了反应,而且它们比在旧的屏幕和投影系统中更有效、更迅速地做出反应。

  多姆贝克说:“戴上护目镜后,老鼠投入到任务中,与环境的互动要快得多,几乎是立即的。”“在我们完成最终设计时做的第一个实验中,鼠标坐在一个黑暗的世界里,然后,突然,我们打开虚拟世界,鼠标跳起来,好像在说,‘我是怎么到这里来的?’”它立即开始在跑步机上运动。”

  多姆贝克说,他希望这项技术很快就能推广到其他研究人员和学术机构。iMRSIV具有很大的潜力,使研究和绘制小鼠大脑比以往任何时候都更容易、更强大。这种设置也相对划算,而且Dombeck的团队甚至计划将来在GitHub上免费发布他们的软件和硬件信息。

  同时,该团队还希望改进他们的设计,最终使iMRSIV更小、更便携。多姆贝克说:“我们可以把它们做得更小更轻,这样老鼠就可以随身携带了。”“我们可以让动物在现实世界中奔跑,但在它们周围看到一个虚拟的环境。”

  虽然这似乎是鼠标VR Twitch频道的主要素材,但请记住,这方面有大量的研究应用。像iMRSIV这样的设备可以帮助我们更好地理解我们自己的人类思维是如何工作的,当我们在大脑中植入芯片和传感器之类的东西来帮助缓解甚至治愈认知障碍和瘫痪等问题时。

  “我们对人类大脑和动物大脑的了解,以及我们对疾病的功能和功能障碍的了解,都受到技术的限制,”多姆贝克说。“我们研究老鼠大脑的技术开发得越多,我们就越能更好地了解我们自己的大脑……”

  他补充说:“这就是这项技术的目的,也是这个为老鼠制造VR眼镜的疯狂想法。这背后有真正的科学依据,它将逐渐影响人类的健康和疾病。”

  

  

  

 
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