VR очки позволили исследователям впервые изучить реакцию мышей на угрозы

Исследователи Северо-Западного университета разработали новые очки виртуальной реальности (VR) для мышей, позволяющие изучать мозговую активность животных с большим погружением.

Система виртуальной реальности, получившая название Miniature Rodent Stereo Illumination VR (iMRSIV), состоит из специально разработанных линз и миниатюрных дисплеев на органических светодиодах (OLED), которые создают для мышей эффект полного погружения. В отличие от очков виртуальной реальности для людей, система iMRSIV не оборачивается вокруг головы мыши, а крепится к экспериментальной установке перед ее лицом. 

Исследователи обнаружили, что мыши в таких очках быстрее включаются в сцену и быстрее обучаются, чем мыши с традиционными VR-системами. Очки также позволили исследователям смоделировать угрозу над головой, что ранее было невозможно при использовании существующих систем. Исследователи надеются, что очки сделают нейробиологические исследования более доступными благодаря их относительно низкой стоимости и менее интенсивной лабораторной подготовке.

По сравнению с современными системами, которые просто окружают мышей компьютерными или проекционными экранами, новые очки обеспечивают скачок в развитии. В существующих системах мыши могут видеть лабораторную обстановку, выглядывающую из-за экранов, а плоские экраны не могут передать трехмерную глубину (3D). Еще одним недостатком является то, что исследователи не могут легко установить экраны над головами мышей, чтобы имитировать угрозы сверху, например, надвигающихся хищных птиц.

"Последние 15 лет мы используем системы виртуальной реальности для мышей", - говорит Дэниел Домбек из Северо-Западного университета, старший автор исследования. "До сих пор в лабораториях использовали большие компьютерные или проекционные экраны, чтобы окружить животное. Для человека это все равно что смотреть телевизор в своей гостиной. Вы по-прежнему видите свой диван и стены. Вокруг вас есть подсказки, которые говорят вам, что вы не находитесь внутри сцены. А теперь представьте, что вы надеваете очки виртуальной реальности, например Oculus Rift, которые занимают все ваше зрение. Вы не видите ничего, кроме проецируемой сцены, и в каждый глаз проецируется своя сцена, чтобы создать информацию о глубине. Этого не хватало мышам".

Исследование было опубликовано 8 декабря в журнале Neuron. Это первый случай, когда исследователи использовали систему виртуальной реальности для имитации нависшей угрозы.

Хотя исследователи могут наблюдать за животными в природе, невероятно сложно изобразить паттерны активности мозга в реальном времени, когда животные взаимодействуют с реальным миром. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи интегрировали VR в лабораторные условия. В этих экспериментальных установках животное использует беговую дорожку для перемещения по сценам, таким как виртуальный лабиринт, проецируемый на окружающие экраны.

Удерживая мышь на месте на беговой дорожке - вместо того чтобы позволить ей бегать по естественной среде или физическому лабиринту, - нейробиологи могут использовать инструменты для просмотра и картирования мозга, когда мышь перемещается в виртуальном пространстве. В конечном итоге это поможет исследователям понять общие принципы того, как активированные нейронные цепи кодируют информацию во время различных видов поведения.