Γιατί οι άνθρωποι και τα ποντίκια έχουν παρόμοιους εγκεφαλικούς νευρώνες, οι επιστήμονες έχουν μελετήσει τα τρωκτικά για γενιές για να κατανοήσουν καλύτερα το ανθρώπινο μυαλό. Ωστόσο, οι ερευνητές προσπάθησαν να δημιουργήσουν ρεαλιστικά εικονικά περιβάλλοντα για ποντίκια χωρίς την κατάλληλη τεχνολογία.
Την προηγούμενη εβδομάδα, Βορειοδυτικοί ερευνητές αποκάλυψαν ότι είχαν δημιουργήσει φακούς εικονικής πραγματικότητας – ο καθένας από τους οποίους έχει διάμετρο 12 χιλιοστών – που απορροφούν ποντίκια σε εικονικό περιβάλλον που πιστεύουν ότι είναι αληθινά. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα γυαλιά θα επεκτείνουν τα ευρήματα σχετικά με το πώς τα ποντίκια και οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι επεξεργάζονται το φόβο, το άγχος και τη διαταραχή μετατραυματικού στρες.
«Όσο τρελό κι αν ακούγονται τα γυαλιά του ποντικιού, αυτό είναι ακριβώς το είδος της έρευνας που τελικά καταλήγει σε ανακαλύψεις που έχουν επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία και ασθένειες», δήλωσε ο ερευνητής Daniel Dombeck στην Washington Post.
Για περισσότερο από μια δεκαετία, οι ερευνητές προσπάθησαν να ενσωματώσουν ποντίκια σε εικονικά περιβάλλοντα περιβάλλοντάς τα με οθόνες υπολογιστών, είπε ο Dombeck. Ενώ ορισμένα ποντίκια ξεγελάστηκαν, άλλα κοίταξαν γύρω από το εργαστήριο και παρατήρησαν εξοπλισμό, τραπέζια και ανθρώπους, δηλώνοντας ότι οι οθόνες του υπολογιστή είναι πλαστές. Ο Dombeck συνέκρινε την εμπειρία με την παρακολούθηση τηλεόρασης στο σαλόνι σας, όπου οι καρέκλες και οι καναπέδες παραμένουν ορατές.
Επιπλέον, τα ποντίκια μπορεί να είναι δύσκολο να ξεγελαστούν. Το οπτικό τους πεδίο σε κάθε μάτι είναι περίπου 160 μοίρες – περίπου 25 μοίρες περισσότερο από έναν μέσο άνθρωπο, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Ωστόσο, η τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας έχει προχωρήσει την τελευταία δεκαετία και οι άνθρωποι χρησιμοποιούν πλέον ακουστικά gaming, επαγγελματική εκπαίδευση, φροντίδα υγείας και άσκηση. Το 2021, οι βορειοδυτικοί ερευνητές άρχισαν να δημιουργούν πολύ μικρότερο εξοπλισμό για γυαλιά που θα χωρούσαν ποντίκια.
Η διαδικασία περιελάμβανε την κατασκευή καμπυλωτούς φακούς που έχουν πάχος 4 χιλιοστών ο καθένας για να καταναλώνουν το οπτικό πεδίο των ποντικών. Κάθε φακός περιλαμβάνει μια κάμερα 180 μοιρών και μια μικρή οθόνη που βοηθά στην παραγωγή ρεαλιστικών χρωμάτων και φώτων. Οι ερευνητές ονόμασαν τα γυαλιά «μικροσκοπικό στερεοφωνικό φωτισμό τρωκτικών VR».
Χρησιμοποιώντας το Unity, μια εφαρμογή τρισδιάστατων βιντεοπαιχνιδιών, οι ερευνητές σχεδίασαν ένα εικονικό πεδίο που περιλάμβανε μια μικρή σήραγγα και έναν σωλήνα νερού. Οι ερευνητές δημιούργησαν επίσης έναν μικρό διάδρομο από αφρό για να τρέχουν τα ποντίκια. Πάνω από τα κεφάλια των ποντικών, οι ερευνητές τοποθέτησαν ένα μικροσκόπιο δύο φωτονίων για να τραβήξουν εικόνες του εγκεφάλου τους.
Η επιτροπή φροντίδας ζώων του Northwestern ενέκρινε τις μελέτες των ερευνητών, είπε ο Dombeck, και οι επιστήμονες παρέλαβαν περίπου 14 ποντίκια εργαστηρίου.
Όταν οι ερευνητές άρχισαν να τοποθετούν τα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας σε ποντίκια, είπαν, τα τρωκτικά εξερεύνησαν αμέσως τη χορταριασμένη πεδιάδα. Κάθε μέρα για περίπου μια εβδομάδα, τα ποντίκια φορούσαν τα γυαλιά για περίπου 40 λεπτά για να προσαρμοστούν στο περιβάλλον.
Στη συνέχεια, ενώ τα ποντίκια έτρεχαν μέσα από το εικονικό πεδίο, οι ερευνητές πρόσθεσαν έναν μαύρο δίσκο στον ουρανό – που εμφανίστηκε σχεδόν οκτώ ίντσες από τα ποντίκια. Μερικά ποντίκια πάγωσαν. άλλοι τράπηκαν σε φυγή αμέσως και σταμάτησαν μέσα στο τούνελ. Στη συνέχεια, ο δίσκος έπεσε προς τα ποντίκια και «επιτέθηκε» τρεις φορές. Αν τα ποντίκια δεν είχαν ακόμη κινηθεί, η κίνηση του δίσκου έκανε τα τρωκτικά να σπεύσουν προς το τούνελ.
Ενώ οι ερευνητές είχαν αναπτύξει εικονικές εικόνες κουκουβάγιων για να φορτίσουν τα ποντίκια, είπαν, ο δίσκος ήταν αρκετός για να προκαλέσει μια αντίδραση μάχης ή φυγής.
Ο Dombeck, καθηγητής νευροβιολογίας, είπε ότι τα ποντίκια εκπέμπουν περιστασιακά νευρώνες φόβου λίγα λεπτά ή ώρες μετά τη συνάντησή τους με τον δίσκο – ένα σημάδι ότι μπορεί να ξαναζούσαν αυτή την εμπειρία. Ο Domonkos Pinke, ένας άλλος ερευνητής του Northwestern, είπε ότι στο μέλλον, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δοκιμάσουν πώς η ιατρική για το άγχος επηρεάζει τις αντιδράσεις των ποντικών στο στρες.
Ο Ντόμπεκ έχει δημοσιευμένα σχέδια και δεδομένα εξοπλισμού για τα διαδικτυακά γυαλιά με την ελπίδα ότι άλλοι ερευνητές θα τα χρησιμοποιήσουν. Αναμένει ότι τα γυαλιά θα οδηγήσουν σε επιστημονικές ανακαλύψεις που σχετίζονται με το φόβο και το PTSD σε περίπου μια δεκαετία.
«Η κατανόησή μας για τον εγκέφαλο περιορίζεται από την τεχνολογία», είπε ο Dombeck. «Και σχεδόν κάθε φορά που επινοείται κάτι νέο για τη μελέτη του εγκεφάλου ή της συμπεριφοράς… σχεδόν πάντα βρίσκουμε κάτι νέο και απροσδόκητο».