将老鼠、果蝇和斑马鱼沉浸在虚拟现实中,我们能学到什么

科学家们创造了一个虚拟现实系统,允许果蝇绕着虚拟支柱飞行,斑马鱼可以和来自视频游戏太空入侵者的外星人一起游泳。我们的目标不是给动物一个好的时间,而是让科学家研究老鼠、苍蝇和鱼如何实时地对虚拟现实世界做出反应。它基本上是一种在实验室研究动物行为的新工具。...

科学家们创造了一个虚拟现实系统,允许果蝇绕着虚拟支柱飞行,斑马鱼可以和来自视频游戏太空入侵者的外星人一起游泳。我们的目标不是给动物一个好的时间,而是让科学家研究老鼠、苍蝇和鱼如何实时地对虚拟现实世界做出反应。它基本上是一种在实验室研究动物行为的新工具。

这个名为FreemoVR的虚拟现实系统非常像电视剧《星际迷航》中的全息甲板。这是一个被电脑屏幕包围的竞技场,让动物沉浸在虚拟世界中。研究人员在老鼠、果蝇和斑马鱼身上测试了这个系统,发现这些动物对虚拟物体和环境的反应和对真实物体和环境的反应一样。这一发现发表在本周的《自然方法》杂志上。

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在实验室里研究动物时,很难重新创造自然环境,动物可以自由活动。研究报告的合著者、德国弗莱堡大学研究神经回路和行为的安德鲁·斯特劳说,虚拟现实技术以前曾被使用过,但通常需要用一个马具将动物挡住或将其粘住,这样虚拟图像就不必调整到动物实际在做什么。

FreemoVR是不同的,因为它允许动物自由移动-或至少作为远和宽的虚拟现实竞技场去。多台高速摄像机还可以实时跟踪动物的3D画面,这样墙上的视频就可以不断调整,对动物的动作做出反应。”斯特劳告诉《边缘》杂志说:“我真的很想把动物放进电子游戏里。他就是这么做的。

在其中一个实验中,研究人员将一大群来自电子游戏太空入侵者的外星人投射到一个鱼缸的四周(图像不断更新,它们的位置实时变换,因此它们看起来像是在碗里游泳的斑马鱼。)斑马鱼对外星人的反应就像它们是真的鱼一样,游到碗的中心,好像它们成群结队。”它真的像一个混合生物计算机群,”斯特劳说。在另一个实验中,果蝇绕着一个虚拟的黑色圆柱体飞行,就像它们绕着放置在竞技场中的真实圆柱体飞行一样。

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在另一个实验中,老鼠被放在一个大电视屏幕上的圆形轨道上。由于屏幕上显示的格子图案不同,一半的轨迹看起来比另一半更高。老鼠们避开了看起来悬挂得更高的轨道,就像他们在轨道实际上更高的时候所做的那样。

设置并不完美。因为FreemoVR使用的是为人类**的电脑屏幕和投影仪,所以它不会显示有偏振光的图像。斯特劳说,与人类不同的是,许多动物能看到偏振光,并用它作为指南针,知道去哪里。所以当研究动物如何在虚拟竞技场中移动时,它永远不会完全像研究动物在现实生活中如何移动一样。尽管如此,它还是尽我们所能接近它-至少目前如此。

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这项技术可以帮助我们更好地了解动物如何绘制世界地图,如何导航,以及它们如何与其他动物互动。斯特劳则希望利用这项技术研究果蝇如何在实验室里对虚拟但看似自然的环境做出反应,进而了解特定神经元在特定行为类型中的作用。

你永远不会知道,你可能不得不让一些动物和太空入侵者一起飞来飞去。

  • 发表于 2021-05-29 13:46
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  • 分类:互联网

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林夕猪
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