ペットのネズミのために購入するかわいい贈り物のように聞こえるかもしれませんが、新しい仮想現実ゴーグルのセットには、はるかに深刻な目的があります。発明者らは、アルツハイマー病やその他の脳疾患の研究を進めるのに役立つはずだと述べている。
ネズミが迷路を進むのを見たことがある人なら誰でも知っているように、この動物は脳の機能を理解するための研究によく使用されます。たとえば、ちょうど今年、げっ歯類を使った研究で、特定の脳細胞を活性化すると老化が遅くなるだけでなく、寿命が延びることがわかりました。 2024年の別の研究では、脳があらゆる記憶のコピーを3つ保存する仕組みが示された。そして昨年の研究では、脳の微調整によりマウスの睡眠時間は減ったものの、より長く休んだかのように目覚めていると感じられることが実証された。
アルツハイマー病の原因を解明するためには、マウスの研究も重要です。たとえば、新しいゴーグルを発明したコーネル大学の同じ研究者は、以前に次のことを示しました。 この病気に罹患したマウスの脳内の血流の減少。
「認知機能を回復させるためにアルツハイマー病に何かできることがあるかもしれないという観点から、これは非常に刺激的でした」と主任研究者のクリス・シェイファー氏は語った。 「次のステップは、血流の改善が脳内のニューロンの機能をどのように改善しているかを明らかにすることです。しかし、それらの実験を行うには、以前の世界に存在していたものと比較して新しい機能が必要でした。」
これらの追加機能の必要性により、チームが適切に MouseGoggles と名付けたデバイスの作成につながりました。
科学者らはこれまでビデオ画像を使ってマウスの脳内の反応をマッピングしようとしたことがあるが、従来の手段で生成される光や音は実際に行われている実験を中断したり、マウスに目に見える影響をまったく与えなかったりする可能性がある。仮想現実のセットアップは異なる効果をもたらすのではないかという考えがありました。
「行動課題をより没入的に行うことができればできるほど、研究対象となる脳機能はより自然なものになります」とシェイファー氏は言う。
ハッカーの精神
MouseGoggles を構築するために、研究者らは既製のコンポーネント、特にスマートウォッチのディスプレイに注目しました。
「何か別のもののために作られた部品を取り出して、それを新しいコンテキストに適用するというハッカーの精神から恩恵を受けたのは間違いありません」と、以前ショウジョウバエ用の表示システムを作成したことがある研究共著者のマシュー・アイザックソン氏は言う。 「マウス VR ヘッドセットに最適なサイズのディスプレイは、ほぼすでにスマート ウォッチ用に作られていることがわかりました。幸運だったのは、ゼロから何かを構築したり設計したりする必要がなく、必要な安価な部品をすべて簡単に調達できたことです。」
チームが研究結果を Google のビルド仕様とともにジャーナルに提出したとき、 ネイチャーメソッド 出版にあたり、匿名の査読者は、動物の瞳孔を追跡できるように、各接眼レンズに小さなカメラのセットを追加することも提案し、実際にそのようにしました。
人間の仮想現実ヘッドセットとは異なり、マウスゴーグルはげっ歯類に自由な動きを許可しません。代わりに、マウスはヘッドギアに縛り付けられ、それをかぶったままボールのようなトレッドミルの上を歩きます。しかし研究チームは、次のステップの一部は、ネズミやトガリネズミなどの大型げっ歯類の頭に乗って移動できるモバイルゴーグルを開発することだと述べている。
それに興奮する
テストでは、マウスは、マウスに向かって移動する暗い形状の VR クリップに劇的に反応しました。
「大画面を備えた典型的な VR セットアップでこの種のテストを試してみたところ、マウスはまったく反応しませんでした」とアイザックソン氏は言いました。 「しかし、ほぼすべてのネズミは、初めてゴーグルで見ると飛び跳ねます。彼らは大きな驚きの反応を示します。彼らは、迫り来る捕食者に襲われていると本当に思っていたようです。」
他のテストでは、脳がゴーグルによって適切に刺激されていることを確認するために、脳内の蛍光追跡を使用しました。実際、研究者らは一次視覚野の活動を観察することができ、ゴーグルがげっ歯類の網膜に鮮明な画像を適切に送信していることを確認した。また、海馬の活動も観察され、マウスが仮想環境を正しくマッピングしていることが示されました。
チームは、マウスゴーグルの軽量でモバイル性の高いバージョンを作成することに加えて、視覚以外の感覚を刺激するシステムを作成することも興味深いかもしれないと述べています。
「マウスの五感仮想現実は実験の方向性だと思います」とシェファー氏は言います。休息と食事の必要性、そしてどのように行動するかについての決定などです。」
この研究は出版が受理され、現在、 ネイチャーメソッド。
ソース： コーネル大学
