دانشمندان با ساخت هدست‌های بامزه، تجربه واقعیت مجازی را برای موش‌ها امکان‌پذیر کردند
گروهی از دانشمندان دانشگاه کرنل در آمریکا هدست واقعیت مجازی بسیار کوچکی را طراحی کرده‌اند که مخصوص موش‌ها است. این دستگاه‌ها که با نام «عینک موشی» شناخته می‌شوند، نه صرفاً برای سرگرم‌کردن موش‌ها، بلکه برای مطالعه‌ی دقیق‌تر رفتارها و فعالیت‌های مغزی آن‌ها طراحی شده‌اند.
تصویر موش کوچکی که هدست واقعیت مجازی به چشم دارد، بسیار بامزه به نظر می‌رسد. اما این عینک‌های موشی برخلاف هدست‌های واقعیت مجازی ما، فاقد پویایی هستند و در عوض روی چارچوب ثابتی قرار می‌گیرند. طراحی این دستگاه‌ها شامل دو نمایشگر کوچک (مشابه صفحه نمایش ساعت هوشمند) و یک جفت لنز فرنل است که با دقت بالا، حرکات چشم و تغییرات مردمک موش‌ها را ردیابی می‌کنند.
در آزمایش دانشمندان، موش‌ها خیلی زود یاد گرفتند که با دویدن روی تردمیل کروی، محیط مجازی اطرافشان را کشف کنند. محیط مجازی که از طریق عینک‌های موشی نمایش داده می‌شد، حس واقع‌گرایی بالایی را به موش‌ها ارائه می‌داد. در چنین شرایطی، واکنش موش‌ها به محرک‌هایی مانند پاداش و ترس، بسیار قوی‌تر از زمانی بود که برای شبیه‌سازی محیط در آزمایش‌ها، از نمایشگرهای بزرگ استفاده می‌شد.
هدف دانشمندان فقط خلق تجربه‌ای جذاب و دوست‌داشتنی برای موش‌های بامزه نیست؛ بلکه آن‌ها با واقعیتر کردن محیط‌های مجازی، به شکل دقیق‌تری می‌توانند فعالیت‌های مغزی مربوط به حافظه و جهت‌یابی فضایی موش‌ها را مورد بررسی قرار دهند.
اگر تجربه‌ی استفاده از هدست واقعیت مجازی را داشته باشید، می‌دانید که این فناوری درگیرکننده‌تر از تماشای محتوا در صفحه‌نمایش بزرگ است. یافته‌های مطالعه نشان می‌دهد که حتی موش‌ها هم تفاوت میان این دو تجربه را احساس می‌کنند.
واکنش موش‌ها در مواجهه با محرک در محیط عینک‌های موشی، بسیار متفاوت و شدید بود
در گذشته، موش‌ها برای آزمایش در محیط‌های مجازی، در مرکز فضایی دایره‌ای شکل قرار می‌گرفتند و تصاویر روی دیوارهای اطرافشان به نمایش در‌می‌آمد. با وجود اینکه موش‌ها می‌توانستند روی تردمیل بدوند و در محیط ساختگی حرکت کنند، تصاویر چندان واقعی به نظر نمی‌رسید. پژوهشگران برای مقایسه‌ی دو محیط آزمایشی، از آزمایش ویژه‌ای استفاده کردند که شامل نمایش «محرک نزدیک‌شونده» بود. در آزمایش، لکه‌ای تاریک به سرعت در میدان دید موش‌ها بزرگ می‌شد؛ دقیقاً مانند شکارچی که به آن‌ها نزدیک می‌شود.
نتیجه نشان داد که واکنش موش‌ها در مواجهه با محرک در عینک‌های موشی، بسیار متفاوت بود. موش‌ها می‌پریدند، سرعتشان را کم می‌کردند و حتی مردمک‌هایشان گشاد می‌شد. متیو آیزاکسون، عصب‌شناس و نویسنده اصلی مطالعه، توضیح می‌دهد: «وقتی همین آزمایش را با نمایشگرهای بزرگ انجام دادیم، موش‌ها هیچ واکنشی نشان ندادند. اما تقریباً همه‌ی موش‌ها، بار اولی که این صحنه را در عینک‌های موشی دیدند، واکنش شدیدی نشان دادند. آن‌ها واقعاً تصور کردند که مورد حمله‌ی یک شکارچی قرار گرفته‌اند.»
اما در آزمایش‌های دیگر که خوشایندتر بودند، موش‌ها در مسیر خطی مجازی قرار گرفتند. در این مسیر، آن‌ها یاد گرفتند که با لیسیدن نقطه‌ای خاص، پاداش نوشیدنی دریافت کنند. در روزهای بعدی، حتی با وجود حذف پاداش، موش‌ها همچنان همان نقطه‌ی پاداش را لیس می‌زدند و کمتر در قسمت‌های دیگر محیط به جست‌و‌جو می‌پرداختند. این رفتار نشان داد که سیستم عینک‌های موشی همچنان توانایی یادگیری فضایی را حفظ می‌کند.
- غلغلک‌دادن موش‌ها اسرار مغز آن‌ها را فاش کرد12 مرداد 02مطالعه '3
- موش‌ها می‌توانند مثل انسان خیال‌پردازی کنند18 آبان 02مطالعه '3
اما هدف نهایی پروژه، بهبود تجربه‌ی واقعیت مجازی موش‌ها نیست. شبیه‌سازی دقیق‌تر به دانشمندان امکان می‌دهد که واکنش‌های عصبی موش‌ها را در موقعیت‌های متنوع‌تر نسبت به شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دهند. همان‌طور که نتایج نشان می‌دهد، سیستم‌های قدیمی مبتنی بر نمایشگر برای موش‌ها به اندازه‌ی کافی باورپذیر نیست.
کریس شفر، مهندس زیست‌پزشکی، می‌گوید: «هرچه بتوانیم محیط آزمایشی را واقعیتر و فراگیرتر طراحی کنیم، بهتر می‌توانیم عملکردهای طبیعی مغز را نیز مطالعه کنیم.»
سیستم هدست واقعیت مجازی علاوه‌بر دقت بالاتر، هزینه‌ی کمتری نیز دارد و امکاناتی مانند ردیابی چشم را فراهم می‌کند. گام بعدی گروه پژوهشگران در این مسیر، طراحی و توسعه‌ی نسخه‌های پوشیدنی برای دیگر حیوانات و همچنین، افزودن حواس دیگر به تجربه‌ی واقعیت مجازی است.
شفر در پایان می‌گوید: «واقعیت مجازی که بتواند پنج حس را درگیر کند، راهی عالی برای بررسی رفتارهای پیچیده‌ی موش‌ها خواهد بود. رفتارهایی که در آن‌ها اطلاعات حسی با نیازهای درونی مانند استراحت یا غذا ترکیب می‌شود و تصمیم‌گیری‌های رفتاری را شکل می‌دهد.»
یافته‌های مطالعه در مجله‌ی نیچر متدز منتشر شده است.