Miniaturní VR brýle pro myši otevírají novou hranici ve výzkumu mozku

Vědci představili nový nezbytný doplněk pro náročné laboratorní myši: brýle pro virtuální realitu.

Virtuální realita (VR) je vlastně základem neurobiologického výzkumu už více než deset let, ale protože se nevyrábí dostatečně malý Oculus Rift pro průměrného hlodavce, bylo nutné udělat určitý kompromis.

Současné nejmodernější systémy využívají počítačové nebo projekční obrazovky, které myši obklopují výzkumníky požadovaným virtuálním prostředím, ale tento přístup má několik problémů. Všechny je nyní vyřešil tým ze Severozápadní univerzity, který vyvinul VR headset o velikosti myši.

Miniaturní brýle umožňují myším plně se ponořit do 3D VR scény, nikoli do dvou rozměrů, které nabízí počítačová obrazovka. S brýlemi scéna vyplňuje celé zorné pole myši a sleduje ji, kamkoli otočí hlavu.

Tento poslední aspekt si tým ze Severozápadní univerzity vyzkoušel v plné míře, když brýle použil k simulaci útoku z oblohy.

„Horní část zorného pole myši je velmi citlivá na detekci predátorů shora, například ptáků,“ uvedl spoluautor Dom Pinke ve svém prohlášení. „Není to naučené chování, je to vtištěné chování. Je to zakódováno uvnitř myšího mozku.“

Aby napodobili tento druh hrozby, promítli vědci myším do brýlí tmavý disk v horní části zorného pole. Disk se postupně zvětšoval, a když si ho myši všimly, reagovaly jedním ze dvou způsobů: útěkem nebo ztuhnutím. Obě tyto reakce jsou běžné v případě ohrožení predátorem, ale toto uspořádání umožnilo týmu studovat je velmi podrobně.

Myši jsou drženy na místě na běžícím pásu, takže i když „běží“ virtuálním prostředím, mohou vědci pomocí nástrojů pro mapování mozku sledovat typy nervových obvodů, které se aktivují.

Vlastní VR systém byl pojmenován Miniature Rodent Stereo Illumination VR (iMRSIV). Na rozdíl od lidských náhlavních VR souprav se brýle ve skutečnosti neobepínají kolem hlavy myši. Dvě sady čoček a obrazovek, jedna pro každé oko, jsou umístěny v blízkosti obličeje zvířete, které se nachází na běžícím pásu, a poskytují 180stupňové zorné pole pro každé oko.

Ačkoli byly pomocí tradičnějších systémů VR získány některé fascinující poznatky, myši vidí kolem obrazovek a toto rozptýlení ztěžuje jejich trénink. iMRSIV je velkým krokem vpřed.

„Dosud laboratoře používaly velké počítačové nebo projekční obrazovky, které zvíře obklopovaly. Pro člověka je to jako sledovat televizi v obývacím pokoji. Stále vidíte svůj gauč a stěny. Kolem vás jsou náznaky, které vám říkají, že nejste uvnitř scény,“ vysvětlil vedoucí autor Daniel Dombeck.

„Se starším VR systémem jsme dosáhli velkého úspěchu, ale je možné, že zvířata nejsou tak ponořená do reality, jako by byla v reálném prostředí. Jen přimět myši, aby věnovaly pozornost obrazovkám a nevšímaly si laboratoře kolem sebe, vyžaduje hodně tréninku.“

Nyní, když je iMRSIV k dispozici, tým doufá, že by jejich inovace mohla pomoci zpřístupnit VR výzkum.

„Stále pracujeme na vylepšeních, ale naše brýle jsou malé, relativně levné a také docela uživatelsky přívětivé. Díky tomu by se VR technologie mohla stát dostupnější i pro další laboratoře,“ řekl Dombeck.

Pokud jde o to, kam si představují, že se jejich vlastní práce bude ubírat dál, experiment simulující útok ptáků podnítil některé nápady.

„V budoucnu bychom se chtěli zabývat situacemi, kdy myš není kořistí, ale predátorem,“ řekl spoluautor prvního příspěvku John Issa. „Mohli bychom například sledovat aktivitu mozku, když honí mouchu. Tato činnost zahrnuje hodně hloubkového vnímání a odhadování vzdáleností. To jsou věci, které můžeme začít zachycovat.“

Zdroj: The Guardian, Northwestern University, redakce

Upozornit na nové komentáře
Upozornit na
guest
0 Komentáře
Inline zpětná vazba
Zobrazit všechny komentáře
0
Co si o tom myslíte? Napište nám váš názorx