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科學家把小動物們放進了VR里,他們想要干什么?

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實驗動物虛擬現實平臺讓科學家可以在控制更為嚴密且更動態的環境中研究動物的行為。

如今,在德國弗萊堡大學安德魯·斯特勞(Andrew Straw)實驗室研究人員的努力之下,實驗動物終于可以進入沉浸式虛擬現實環境了。這個名為FreemoVR的系統模仿《星際迷航》中的全像甲板,將逼真的環境投影到一塊屏幕上來模擬現實世界中的運動,以此對老鼠、斑馬魚和果蠅等常見實驗動物的運動進行監控。

“我總想用《星際迷航》全像甲板那樣的東西來了解動物的行為對視覺刺激有什么反應。”維也納生物中心的神經生物學家斯特勞對Digital Trends說,“我漸漸明白,我多年來積累的大量零散研究成果可以被擴展組合成我們剛剛完成的這項研究成果。”

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斯特勞和他的團隊設置了多達十臺高速攝影機來追蹤動物在空間中運動時的位置。幾秒內,FreemoVR軟件就可以將一幅全新影像投影出來,從虛擬立柱到國際象棋棋盤式的甲板,乃至外星太空侵略者,不一而足。而與人類使用的虛擬現實系統不同的是,動物無需穿戴特殊的服裝或頭盔。

這聽起來像在開玩笑,但研究人員希望該系統能幫助他們以全新且獨特的方式研究動物行為。

斯特勞和他的團隊發現,動物經常對不同的環境做出反應,就好像這些環境真實存在一樣。當環境背景呈現出懸在高空的畫面時,老鼠會表現出過度謹慎的狀態。蒼蠅會像上面視頻顯示的一樣繞著虛擬立柱飛行。而當數字虛擬魚模型的游動方向與其一致時,斑馬魚習慣于跟隨這條擬真虛擬魚游動。

“如果不把動物的視覺與其他感覺進行強烈對比,我們就無法找到對‘現實世界’ 刺激與對虛擬現實刺激的行為反應的任何不同點。”斯特勞說。

虛擬世界并非都是現實的。除了太空侵略者,研究人員還打算用包括模擬心靈傳送動物在內的更多動畫片或游戲化環境進行試驗。

“我們可以對現實世界中無法創建的刺激進行試驗。”斯特勞稱,“到現在為止,魚對虛擬心靈傳送的反應看上去還不錯!”

一篇更詳細介紹該研究的論文本周在《自然方法》期刊上發表。

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