Мыши осваивают виртуальную реальность: новый этап в изучении мозга

Исследователи из Корнеллского университета создали первый VR-шлем для лабораторных мышей. MouseGoggles позволяет наблюдать, как ведет себя мозг грызунов, пока они исследуют виртуальные пространства.

Чтобы собрать устройство, создатели проекта взяли готовые компоненты - экраны от смарт-часов и специальные линзы. "Мы действовали как хакеры - брали детали, предназначенные для одного, и применяли их совсем в другом контексте", - рассказывает один из руководителей, постдокторант Мэтью Айзексон.

Авторы учли все особенности строения мышиного тела. Во время опытов грызун бежит по шарообразной дорожке, а его голову фиксируют и надевают шлем со специальным креплением. Хотя устройство намного больше мышиной головы, оно не мешает животному и не причиняет дискомфорта.

Десять лет назад ученые уже пытались создать виртуальную реальность для подопытных мышей с помощью проекторов. Однако яркий свет и шум от экранов мешали чистоте экспериментов, и от этой идеи пришлось отказаться.

Для испытания новой технологии была проведена серия тестов. В одном из них мышам показывали увеличивающееся темное пятно - будто к ним приближается хищник. Если раньше грызуны никак не реагировали на проекции, то теперь практически все подопытные пугались и пытались спастись от "врага".

Особое внимание уделялось двум важным участкам мозга животных. Наблюдения за первичной зрительной корой подтвердили: изображения в шлеме получаются четкими и контрастными. А данные из гиппокампа показали, что грызуны успешно строят карты виртуальной среды в своей голове.

Благодаря новой технологии можно глубже изучить, как работают нейронные сети, отвечающие за ориентацию в пространстве. Это особенно важно для исследований болезни Альцгеймера и других заболеваний мозга.

Создатели MouseGoggles не собираются останавливаться на достигнутом. В их планах - разработать облегченную версию шлема для крыс. Кроме того, команда хочет добавить в виртуальную реальность запахи и вкусы.

Профессор биомедицинской инженерии Крис Шаффер видит большие перспективы в развитии проекта. По его словам, виртуальная реальность для всех пяти чувств поможет понять сложные механизмы поведения грызунов: как они воспринимают сигналы извне, как соотносят их со своими потребностями - например, голодом или усталостью - и как на основе этого принимают решения.