甚至实验室老鼠现在也戴上了 VR 头盔

让老鼠注意模拟环境的二维屏幕投影可能很棘手，因为它们倾向于注意周围的外部实验室设置。为了让老鼠专注于手头的实验，一组研究人员制作了适合老鼠大小的虚拟现实耳机。

周五发表在《神经元》杂志上的一项新研究详细介绍了西北大学的工程师团队最近为小鼠测试对象设计了一款 VR 设备。通过投射可能更真实、更身临其境的自然环境，该团队认为研究人员已经能够更精细地分析和研究啮齿动物的神经活动。

据该论文的资深作者、西北大学神经生物学学院副教授丹尼尔·多梅克 (Daniel Domeck) 介绍，过去 15 年来，研究人员一直使用相同的“VR 阵列”来模拟户外环境和其他实验环境。但即使是这些先进的小鼠实验室模拟系统，表面上也只是用电脑或投影屏幕围绕着动物。在这些环境中，小鼠通常会注意到实验室外部空间以及平面屏幕的二维成像。

在西北大学 12 月 8 日的声明中，多姆贝克解释说，虽然 2D 阵列可以完成工作，但“动物无法像在真实环境中那样沉浸其中。”他继续说，“需要大量的训练才能让老鼠注意屏幕并忽略周围的实验室。”

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多姆贝克将此比作坐在客厅沙发上看电视节目。然而，像 Meta Quest 这样的 VR 眼镜会占据你的整个视野​​，而每只眼睛的单独投影会营造出一种深度感。

“老鼠一直缺少这种功能，”多姆贝克解释道。于是出现了微型啮齿动物立体照明 VR，又名 iMRSIV。利用最近的硬件微型化进展，多姆贝克和他的合作者将定制镜头与专为老鼠定制的微型 OLED 显示器结合在一起。每个镜头都提供 180 度的视野，当它们组合在一起时，可以消除任何现实世界的视觉干扰。

可以预见的是，给老鼠戴上护目镜说起来容易做起来难，所以 Dombeck 的团队完全避免了这样做。相反，他们设计了一种背带，将 iMRSIV 悬挂在老鼠脸前的正确位置。然后老鼠在跑步机上跑步，以模拟其 VR 环境中的运动，而 iMRSIV 保持静止。分析老鼠戴着 iMRSIV 护目镜时的大脑映射扫描已经显示出这种新的模拟替代方案的前景。它们的大脑不仅像在自然环境中一样活跃，而且老鼠与 VR 环境的互动速度也比在标准 2D 屏幕设置中更快。

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“它们知道该往哪里跑，并寻找正确的地方获得奖励，”多姆贝克谈到老鼠的虚拟现实体验时说道。“我们认为它们实际上可能不需要那么多训练，因为它们可以以更自然的方式与环境互动。”

iMRSIV 的设计和沉浸式功能意味着，研究人员首次能够使用 VR 来模拟头顶威胁。在这种情况下，一个黑色圆盘形状在老鼠“上方”扩展，促使它们更快地奔跑或原地静止不动——这两种都是老鼠在这种情况下的常见反应。然后，该团队可以详细捕捉测试动物的神经模式。

由于啮齿动物的大脑与人类有许多相似之处，它们经常被用作人类神经生物学研究的替代品。Dombeck 的团队认为，iMRSIV 可以让我们更深入地研究 VR 对用户大脑的影响，以及他们适应这项技术的能力。至于老鼠，不用担心——它们至少在虚拟世界中会站在食物链的顶端。

“未来，我们希望研究老鼠不是猎物而是捕食者的情况，”多姆贝克实验室的博士后研究员、这项研究的共同第一作者约翰·伊萨 (John Issa) 在周五的声明中表示。“例如，我们可以观察老鼠追逐苍蝇时的大脑活动。这种活动涉及大量的深度感知和估计距离。这些都是我们可以开始捕捉的东西。”