美国西北大学研究人员为老鼠开发VR头显，以研究记忆形成机制

近日，美国伊利诺伊州西北大学的研究人员宣布开发了一副VR“护目镜”，可以让啮齿动物进入各种场景，场景涵盖从迷宫导航到体验捕食者的威胁。 

研究人员说，虽然VR技术已在小鼠实验中使用多年，但通常是把动物放在一个显示数字场景的大屏幕前的跑步机上，头部固定不动，以便人们研究它们的大脑。这项研究的合著者、伊利诺伊州西北大学的Daniel Dombeck教授表示，这种方法有缺点，因为小鼠在跑步机上行走，在虚拟世界中移动时，仍然可以看到静态的实验室环境和设备。

他说道：“我们认为这降低了小鼠对虚拟世界的沉浸感。此外，大屏幕没有提供深度信息，小鼠看到的只是和我们看电视时一样的平面场景。”

相比之下，发表在《Neuron》杂志的新论文中的新装置是在小鼠头部两侧的支架上安装一对透镜和屏幕，为每只眼睛提供180度的视野。同样，小鼠的头部被固定在原位，它可以利用跑步机在虚拟环境中导航。

Dombeck说道：“我们在这篇论文中描述的护目镜系统原型有点太大，不适合小鼠随身携带，但我们计划将来制造更小的版本，让小鼠可以像头显一样随身携带。”

研究小组说，这种新方法不仅能让小鼠看到3D虚拟环境，消除实验室的视觉线索，而且还提供了一种从上方呈现虚拟图像的方法，例如呈现一只盘旋的鹰。

Dombeck表示：“在真实环境中的这种刺激会导致小鼠僵住或逃离，反应它们在野外遭受掠食性鸟类攻击时的生存状态。”

研究小组的实验表明，小鼠在VR护目镜系统中也会做出同样的反应。当小鼠僵住时，它们大脑中参与导航的神经元的活动表明，它们所处的位置与实际位置不同。

Dombeck指出：“它们仿佛在思考自己更想去的地方，例如前方一个安全、有遮挡的地方。这样的结果可能有助于解释想象力是如何在大脑中产生的。”

研究小组还在努力确定小鼠在迷宫导航时参与形成记忆的神经元，以及它们之间的哪些连接被修改以形成记忆，以及如何形成记忆。

Dombeck说道：“回答这些问题将有助于我们理解我们的大脑是如何知道我们在周围世界中的位置、我们是如何形成这些经历的记忆的，以及最终，这些记忆是如何在神经退行性疾病中退化的。”