Annabelle Stephenson
Miši so že dolgo privlačni subjekti za nevroznanstvene študije zaradi izjemnih podobnosti s človeškim možganovjem. Vendar je razumevanje zapletenega delovanja njihovih možganov zunaj nadzorovanih okolij izkazalo za izziv. S pomočjo virtualne resničnosti (VR) in obogatene resničnosti (AR) so raziskovalci sedaj našli potencialno rešitev za premagovanje teh izzivov in pridobivanje brezprimernega vpogleda v dejavnost mišjih možganov.
Za razliko od tradicionalnih slikovnih tehnologij, ki je težko odnesti v naravi, VR in AR omogočata znanstvenikom opazovanje vedenja in možganskih odzivov miši v virtualnih okoljih. S tem, ko miši virtualno izpostavljajo določenim prizorom ali situacijam, lahko raziskovalci preučujejo njihove reakcije in nevralno dejavnost brez potrebe po fizičnem poseganju ali tveganju zapletov, kot je beg.
Pri iskanju celovitega razumevanja mišjega možganovja so znanstveniki razvijali tudi VR očala in naglavne slušalke, posebej zasnovane za miši. Vendar pa so ti prejšnji sistemi imeli omejitve pri pokrivanju celotnega mišjega vidnega polja, kar je povzročilo zakasnjene ali spremenjene odzive v primerjavi s pravimi okolji.
Na srečo je ekipa raziskovalcev z Univerze Northwestern nedavno dosegla pomembne dosežke na tem področju. Razvili so inovativen sistem VR očal, imenovan iMRSIV (miniature rodent stereo illumination VR), ki odpravlja pomanjkljivosti prejšnjih tehnologij. V prebojni študiji, objavljeni v reviji Neuron, so raziskovalci pokazali, da so miši hitreje odzivale na virtualna okolja, predstavljena preko sistema iMRSIV v primerjavi z obstoječimi VR sistemi.
Vodilni avtor študije Daniel Dombeck je osvetlil omejitve tradicionalnih slikovnih naprav. Te velike naprave na mizi niso prenosljive in jih ni mogoče nositi na glavi miši, ko se premika skozi različna okolja. Da bi premagali to oviro, je Dombeck in njegova ekipa razvili novejši pristop – mišjo glavo so imobilizirali pod mikroskopom, miš pa so pustili, da teče na tekalni stezi. Medtem ko se je miš premikala po tekalni stezi, je bila gladko prenesena v virtualni svet, ki je bil prikazan v VR očalih.
Z inovativnim VR sistemom lahko raziskovalci zdaj tesno opazujejo in preučujejo dejavnost možganov miši med navigacijo v različnih virtualnih okoljih. Virtualna okolja lahko simulirajo kompleksne labirinte, zunanje prostore in druge scenarije, namenjene sprožanju specifičnih vedenjskih odzivov. Končni cilj je identificirati nevrone, odgovorne za oblikovanje spomina, in razumeti osnovne mehanizme, ki uravnavajo spreminjanje sinaps, povezanih s spominom.
Vključevanje VR tehnologije v nevroznanstvene raziskave prinaša svež pogled in neprecenljive vpoglede v zapleteno delovanje mišjega možganovja. Sistem iMRSIV predstavlja pomemben napredek, saj omogoča raziskovalcem preučevanje kompleksnosti mišjega možganovja in njegove odzive na različne dražljaje.
Pogosto zastavljena vprašanja:
Q: Kako VR tehnologija omogoča preučevanje možganov miši?
A: VR tehnologija omogoča, da znanstveniki opazujejo vedenje in možganske odzive miši v virtualnih okoljih, ki jih lahko simulirajo na specifičen način.
Q: Kakšne so omejitve prejšnjih VR tehnologij za miši?
A: Omejitve prejšnjih VR tehnologij za miši so se nanašale na pokrivanje celotnega vidnega polja miši, kar je povzročalo zakasnjene ali spremenjene odzive v primerjavi s pravimi okolji.
Q: Kako deluje sistem iMRSIV?
A: Sistem iMRSIV deluje tako, da immobilizira glavo miši pod mikroskopom in miši omogoča tek na tekalni stezi, medtem ko se gladko prenaša v virtualni svet, prikazan v VR očalih.
Sorodni viri:
– Univerza Northwestern: https://www.northwestern.edu/
