
虛擬現實是從視頻遊戲到康復診所再到戰場上的所有事物中不斷增長的技術。但是在老鼠中進行的一項新研究表明,虛擬世界對大腦的影響與現實世界的環境不同,這可以為如何使用該技術恢復人類的導航能力和記憶力提供線索。
研究人員記錄了大鼠的大腦活動,而囓齒動物在一個小跑步機上運行虛擬現實設定.研究表明,在虛擬世界中,動物的大腦沒有像在現實生活中形成的那樣形成周圍環境的心理圖。
“無論是出於娛樂,軍事目的還是診斷,我們每天都在使用虛擬現實記憶和學習障礙,“洛杉磯分校的神經科學家Mayank Mehta說。“我們一直在使用它,我們需要知道……大腦對虛擬現實有何反應? ”在虛擬現實中查看老鼠的視頻這是給出的
大腦的GPS
科學家發現,通過創建視覺輸入以及聲音,氣味和其他信息的環境的心理圖,腦細胞充當定位系統。這些“ GPS細胞”的發現被授予2014年諾貝爾生理學或醫學獎。
虛擬現實創造了人造環境,但它會激活心理圖與現實世界的方式相同嗎?為了找出答案,Mehta和他的同事們將老鼠在2D虛擬現實設置中放在跑步機上。
Mehta說:“我們在囓齒動物的胸部上放了一個小的燕尾服或安全帶,”這些老鼠“像嬰兒一樣被纏繞,巨大的imax屏幕上圍著它們。”
當大鼠探索虛擬房間時,研究人員使用了微小的電線(比人毛薄50倍)來測量動物大腦中數百個神經元的反應。
他們記錄了一個名為The的大腦區域的信號海馬,當動物探索虛擬房間時,已知參與學習和記憶。阿爾茨海默氏病,中風和精神分裂症都會損害海馬,這會干擾人們在世界上找到自己的方式的能力。
研究人員將虛擬房間的大腦活動與動物探索真實,相同的房間進行測量的大腦活動進行了比較。當老鼠探索真正的房間時GPS神經元以產生環境心理圖的模式發射。但是,令人驚訝的是,當囓齒動物探索虛擬房間時,同一神經元似乎是隨機發射的 - 換句話說,沒有形成心理圖。
梅塔說,研究人員檢查了一下,看看老鼠還是測量值是否出了問題,但什麼也沒發現。
心理計數器
然而,當研究人員仔細研究了虛擬現實中大鼠的大腦活動時,他們發現信號不是很隨機的。相反,腦細胞實際上跟踪動物採取了多少步驟 - 像計步器一樣。
“我們認為大腦自己的行為就像計步器,“但通過使用其他提示,例如氣味,聲音,記憶力,將其變成了空間的地圖。
梅塔(Mehta)的直覺是,大腦製作空間圖的方式與紀念一切的方式相同。例如,如果有人告訴您記住一個隨機數字序列,那將是非常困難的。但是,如果它是歌曲的一部分,您可能會更輕鬆地記得它。
梅塔說:“如果來自不同的感官),我們的大腦非常擅長撿拾東西。”因此,當大腦製作空間圖時,除了有關場景的視覺信息外,它還考慮了環境的氣味,聲音和其他方面。
當前的研究僅在大鼠中,但Mehta認為人的大腦可能對虛擬現實做出了類似的反應。先前的研究表明,在虛擬現實設置中遭受海馬損害的人不會形成明確的心理圖。 Mehta說,以前,科學家們不知道該地圖是由於參與者的腦部損傷或虛擬環境而差的,但是目前的發現支持了後者。
該研究的詳細發現於11月24日在《雜誌》上發表自然神經科學。
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