
虚拟现实是从视频游戏到康复诊所再到战场上的所有事物中不断增长的技术。但是在老鼠中进行的一项新研究表明,虚拟世界对大脑的影响与现实世界的环境不同,这可以为如何使用该技术恢复人类的导航能力和记忆力提供线索。
研究人员记录了大鼠的大脑活动,而啮齿动物在一个小跑步机上运行虚拟现实设置。研究表明,在虚拟世界中,动物的大脑没有像在现实生活中形成的那样形成周围环境的心理图。
“无论是出于娱乐,军事目的还是诊断,我们每天都在使用虚拟现实记忆和学习障碍,“洛杉矶分校的神经科学家Mayank Mehta说。“我们一直在使用它,我们需要知道……大脑对虚拟现实有何反应?”在虚拟现实中查看老鼠的视频这是给出的
大脑的GPS
科学家发现,通过创建视觉输入以及声音,气味和其他信息的环境的心理图,脑细胞充当定位系统。这些“ GPS细胞”的发现被授予2014年诺贝尔生理学或医学奖。
虚拟现实创造了人造环境,但它会激活心理图与现实世界的方式相同吗?为了找出答案,Mehta和他的同事们将老鼠在2D虚拟现实设置中放在跑步机上。
Mehta说:“我们在啮齿动物的胸部上放了一个小的燕尾服或安全带,”这些老鼠“像婴儿一样被缠绕,巨大的imax屏幕上围着它们。”
当大鼠探索虚拟房间时,研究人员使用了微小的电线(比人毛薄50倍)来测量动物大脑中数百个神经元的反应。
他们记录了一个名为The的大脑区域的信号海马,当动物探索虚拟房间时,已知参与学习和记忆。阿尔茨海默氏病,中风和精神分裂症都会损害海马,这会干扰人们在世界上找到自己的方式的能力。
研究人员将虚拟房间的大脑活动与动物探索真实,相同的房间进行测量的大脑活动进行了比较。当老鼠探索真正的房间时GPS神经元以产生环境心理图的模式发射。但是,令人惊讶的是,当啮齿动物探索虚拟房间时,同一神经元似乎是随机发射的 - 换句话说,没有形成心理图。
梅塔说,研究人员检查了一下,看看老鼠还是测量值是否出了问题,但什么也没发现。
心理计数器
然而,当研究人员仔细研究了虚拟现实中大鼠的大脑活动时,他们发现信号不是很随机的。相反,脑细胞实际上跟踪动物采取了多少步骤 - 像计步器一样。
“我们认为大脑自己的行为就像计步器,“但通过使用其他提示,例如气味,声音,记忆力,将其变成了空间的地图。
梅塔(Mehta)的直觉是,大脑制作空间图的方式与纪念一切的方式相同。例如,如果有人告诉您记住一个随机数字序列,那将是非常困难的。但是,如果它是歌曲的一部分,您可能会更轻松地记得它。
梅塔说:“如果来自不同的感官),我们的大脑非常擅长捡拾东西。”因此,当大脑制作空间图时,除了有关场景的视觉信息外,它还考虑了环境的气味,声音和其他方面。
当前的研究仅在大鼠中,但Mehta认为人的大脑可能对虚拟现实做出了类似的反应。先前的研究表明,在虚拟现实设置中遭受海马损害的人不会形成明确的心理图。 Mehta说,以前,科学家们不知道该地图是由于参与者的脑部损伤或虚拟环境而差的,但是目前的发现支持了后者。
该研究的详细发现于11月24日在《杂志》上发表自然神经科学。
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