小鼠是神經(jīng)科學(xué)研究中最常用的動(dòng)物物種之一，因?yàn)樗鼈兪遣溉閯?dòng)物(即它們的大腦在某些方面與人類大腦相似)，并且它們的遺傳或行為可以在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中輕松操縱。雖然訓(xùn)練小鼠完成特定任務(wù)很簡(jiǎn)單，但在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境之外可靠地檢查它們的大腦過(guò)程卻具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)闊o(wú)法將成像技術(shù)帶到戶外，小鼠逃跑的風(fēng)險(xiǎn)和/或其他并發(fā)癥。
克服這些挑戰(zhàn)的一種可能的解決方案是使用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)來(lái)觀察小鼠在虛擬地暴露于特定場(chǎng)景或情況時(shí)的行為以及大腦的反應(yīng)。雖然幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)一直在嘗試為老鼠開(kāi)發(fā) VR 護(hù)目鏡或耳機(jī)，但迄今為止開(kāi)發(fā)的解決方案都沒(méi)有覆蓋動(dòng)物的整個(gè)視野??，這可能會(huì)導(dǎo)致老鼠的反應(yīng)延遲或與真實(shí)情況不同。世界設(shè)定。
西北大學(xué)的研究人員最近開(kāi)發(fā)了 iMRSIV(微型嚙齒動(dòng)物立體照明 VR)，這是一種為小鼠提供全視野的新型 VR 護(hù)目鏡系統(tǒng)。他們發(fā)表在《Neuron》上的論文表明，該系統(tǒng)可能更適合進(jìn)行神經(jīng)科學(xué)研究，因?yàn)樾∈髮?duì) iMRSIV 呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境的反應(yīng)似乎比使用其他先前開(kāi)發(fā)的 VR 系統(tǒng)呈現(xiàn)的場(chǎng)景更快。
該論文的主要作者 Daniel Dombeck 告訴 Medical Xpress：“對(duì)大腦活動(dòng)進(jìn)行成像的最先進(jìn)儀器是大型桌面設(shè)備，當(dāng)老鼠在環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，這些設(shè)備無(wú)法隨身攜帶在老鼠的頭上。”
“相反，我們將老鼠的頭部放在大型顯微鏡下(這樣我們就可以研究它們的大腦)，讓它們?cè)诎惭b在四肢下的跑步機(jī)上跑步。然后跑步機(jī)的運(yùn)動(dòng)使動(dòng)物在虛擬世界中移動(dòng)，該虛擬世界顯示在VR眼鏡。”
Dombeck 和他的同事采用的基于 VR 的實(shí)驗(yàn)裝置使他們能夠在精密顯微鏡下仔細(xì)研究小鼠的大腦活動(dòng)，同時(shí)這些動(dòng)物實(shí)際上是在虛擬環(huán)境中導(dǎo)航。例如，這些環(huán)境可以模擬復(fù)雜的虛擬迷宮、室外空間以及他們期望會(huì)引發(fā)特定行為反應(yīng)的其他場(chǎng)景。
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