Ερευνητές κατασκεύασαν γυαλιά VR για ποντίκια για να μελετήσουν πώς λειτουργεί η μνήμη

• Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Northwestern κατασκεύασαν γυαλιά εικονικής πραγματικότητας για ποντίκια εργαστηρίου.
• Τα ποντίκια μελετώνται για τον εντοπισμό των νευρώνων στον εγκέφαλο που σχηματίζουν μνήμες.
• Τα δεδομένα μπορεί να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν την ανθρώπινη μνήμη και πώς η εκφυλιστική ασθένεια αλλάζει τον εγκέφαλο.

Ποντίκια εργαστηρίου δεμένα σε μίνι γυαλιά εικονικής πραγματικότητας περιφέρονται στους ψηφιακούς λαβύρινθους στην τελευταία ανακάλυψη στη νευροβιολογία.

Και έχουν πολλά να μας διδάξουν πώς λειτουργεί η μνήμησύμφωνα με ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern.

Επιδιώκοντας τον εντοπισμό των νευρώνων στον εγκέφαλο που σχηματίζουν μνήμες, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Daniel Dombeck, καθηγητή στο τμήμα νευροβιολογίας του πανεπιστημίου, δημιούργησε μικρογραφία Γυαλιά VR να τοποθετηθούν σε ποντίκια εργαστηρίου για να μελετήσουν πώς θυμούνται τα στοιχεία πλοήγησης όταν διασχίζουν ψηφιακούς λαβύρινθους.

“Τα πιο προηγμένα όργανα για την απεικόνιση της δραστηριότητας του εγκεφάλου είναι μεγάλες, επιτραπέζιες συσκευές που δεν μπορούν να μεταφερθούν στο κεφάλι ενός ποντικιού καθώς κινούνται στο περιβάλλον. Έτσι, αντ ‘αυτού, κρατάμε το κεφάλι του ποντικιού ακίνητο κάτω από τα μεγάλα μικροσκόπια (έτσι μπορούμε να μελετήσουμε τον εγκέφαλό τους) και τους αφήσαμε να τρέξουν σε έναν διάδρομο που είναι τοποθετημένος κάτω από τα άκρα τους», είπε ο Ντόμπεκ στο Business Insider.

Πρόσθεσε ότι οι κινήσεις του διαδρόμου μετακινούν το ζώο μέσα από έναν εικονικό κόσμο που εμφανίζεται στα γυαλιά, με περιστροφικούς λαβύρινθους και απεικονίσεις αρπακτικά όπως οι κουκουβάγιες.

“Με αυτήν τη ρύθμιση, μπορούμε στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε τα υπερσύγχρονα συστήματα μικροσκοπίου μας για να μελετήσουμε την εγκεφαλική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια της πλοήγησης”, είπε ο Dombeck. «Προσπαθούμε να εντοπίσουμε τους ακριβείς νευρώνες στον εγκέφαλο που σχηματίζουν μνήμες από τους λαβύρινθους και σε αυτούς τους νευρώνες προσπαθούμε να προσδιορίσουμε ποιες συνάψεις τροποποιούνται για να σχηματίσουν τις μνήμες και μέσω ποιων μηχανισμών τροποποιούνται αυτές οι συνάψεις».

Έρευνα ποντικιών με ανθρώπινες εφαρμογές

Η απάντηση σε αυτές τις ερωτήσεις με εγκέφαλο ποντικιού θα βοηθήσει τελικά τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος γνωρίζει πού βρισκόμαστε στον κόσμο γύρω μας, πώς σχηματίζουμε αναμνήσεις από τις εμπειρίες μας και φανταζόμαστε λύσεις στα προβλήματά μας και, τελικά, πώς υποβαθμίζονται οι μνήμες μας λόγω νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Τα εικονικά περιβάλλοντα επιτρέπουν στους ερευνητές να χρησιμοποιούν τα πιο προηγμένα όργανα εγγραφής για να μελετήσουν αυτά τα ερωτήματα. Οι μελλοντικές μελέτες θα περιλαμβάνουν ακόμη μικρότερα γυαλιά ώστε τα ποντίκια να μπορούν να τα μεταφέρουν και να τρέχουν μέσα από εικονικούς λαβύρινθους στον πραγματικό κόσμο.

Στις πρώτες μελέτες, οι ερευνητές έδειξαν στα ποντίκια απλούς λαβύρινθους που απεικονίζονταν ως μεγάλους διαδρόμους με μια ανταμοιβή κρυμμένη στην πορεία. Σε λίγες περιπτώσεις, πρόσθεσαν μια διαφαινόμενη διέγερση σαν ένα αρπακτικό που κυνηγά τα ποντίκια από τον εικονικό «ουρανό» πάνω.

«Αυτή η διέγερση σε πραγματικά περιβάλλοντα προκαλεί τα ποντίκια να παγώσει ή φύγειαντιδράσεις που έχουν για να επιβιώσουν από μια επίθεση αρπακτικών πουλιών στη φύση”, είπε ο Dombeck. “Τα ποντίκια αντέδρασαν με τον ίδιο τρόπο στο σύστημα γυαλιών VR μας όπως τα ποντίκια σε πραγματικά περιβάλλοντα.”

Μελετώντας πώς τα συστήματα πλοήγησης στον εγκέφαλο αντέδρασαν σε ένα διαφαινόμενο ερέθισμα, οι νευροβιολόγοι διαπίστωσαν ότι, όταν τα ποντίκια πάγωσαν στη θέση τους αφού είδαν τον εικονικό αρπακτικό, οι νευρώνες πλοήγησης διάβαζαν μια διαφορετική τοποθεσία από εκεί που ήταν στην πραγματικότητα τα ποντίκια.

«Ήταν σαν να σκέφτονταν πού θα προτιμούσαν να βρίσκονταν – μια ασφαλής καλυμμένη τοποθεσία μπροστά – αντί για το πού παγώνουν», είπε ο Ντόμπεκ στο Business Insider. «Είμαστε ενθουσιασμένοι με αυτά τα αποτελέσματα και θα παρακολουθήσουμε περισσότερα, καθώς μπορεί να βοηθήσουν να εξηγήσουμε πώς αναδύεται η φαντασία στον εγκέφαλο».