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一种用于神经生物学模型动物的全息甲板

一个可以完美模拟虚拟世界的空间 - 科幻小说系列“星际迷航”的虚构“全息甲”是着名的。为了探索生物体的定位和空间思维,生物学家现在已经开发出一种类似的系统:一种用于神经生物学模型动物的全息甲板 - 苍蝇,鱼和老鼠。研究人员解释说,该系统允许在现实世界中无法实现的实验。

当人们在新环境中旅行时,他们如何定位自己,他们如何估计他们旅行的距离?作为一项规则,神经科学家并没有直接在人类中找到关于空间思维的基本问题,而是在模型动物中。然而,在这项研究中存在一个挑战:动物和人类使用感官输入来更新他们的心理地图,这使得这些运动与感觉不可分割。为了理解大脑如何处理不同的信息,因此能够解决彼此的各个方面是理想的。

分离感知和行为

“在这种情况下,我们迄今为止羡慕电视连续剧”星际迷航“的科幻小说世界有一项发明:全息甲,”阿尔伯特 - 路德维希大学弗莱堡的安德鲁斯特拉德说。但现在已经结束了,因为研究人员的梦想现在已经真正改变了:斯特劳和国际研究团队已经开发出类似全息甲板的系统来创建虚拟世界。“我们创造了一个全面的,三维的虚拟现实,实验动物可以自由移动,”斯特劳说。“这使我们能够将我们准备的视觉景观与他们的行为和观念联系起来。”

视觉景观包括例如垂直柱,各种植物或来自计算机游戏的所谓太空入侵者的数字。在该系统中,多个摄像机捕获鱼,苍蝇或鼠标的精确三维位置。计算机程序在几毫秒内记录动物的每次移动,以便可以始终将更新的虚拟环境图像投影在墙壁上。研究人员报告说,事实证明,动物实际上认为模拟物体是真实的,并且在不同的视觉环境中改变了它们的行为。

虚拟恐惧的高度和群体行为

研究人员面对该系统,例如,具有虚拟深渊的老鼠,因此能够记录他们对人工环境中的高度的恐惧。然而,在苍蝇的情况下,它们通过全息甲板中的视觉刺激改变了飞行方向。在鱼的情况下,焦点再次集中在蜂拥而至的行为上:科学家们用实验来模拟一群太空入侵者的数字,其中一只实验鱼继续前行。虚拟群被编程为将真鱼作为自身的一部分。这反过来对动物的行为产生了显着影响。

研究人员还第一次能够以复杂的方式操纵几个人之间的相互作用。他们开发了一种可以由计算机控制的漂浮鱼的照片级真实感模型。事实证明,当鱼将游泳方向重新调整到另一条真正的鱼时,它会跟随这个虚拟样本。简而言之:令人兴奋的可能性正在出现,研究人员对他们未来主义的“玩具”充满热情。所以你可能会好奇他们将会发现有关方向基础知识的内容。

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