„Star Trek“ stiliaus holodekas pelėms atskleidžia, kaip smegenys sukuria psichinius žemėlapius

„Psichinis žemėlapis“ gali skambėti kaip GCSE peržiūros taktika (apie tai vėliau šią savaitę), tačiau iš tikrųjų tai reiškia, kaip gyvūnai ir žmonės atlieka erdvinį pažinimą. Iššifruoti, kurioje pasaulio vietoje esate, kiek toli nukeliavote, ir aklimatizacija prie naujų sričių yra erdvinio suvokimo komponentai. Sistemingai tirti tokį sudėtingą ir intuityvų mąstymo procesą buvo sudėtinga iki šiol.

„Star Trek“ stiliaus holodekas pelėms atskleidžia, kaip smegenys sukuria psichinius žemėlapius

Žiūrėti susijusius 

Klimato kaita ir buveinių keitimas mažina biologinę įvairovę
Bičių bičių pienelis gali padėti išgydyti žaizdas, rodo tyrimai
Amerikietiško futbolo žaidimas greičiausiai sukels smegenų ligas, teigia tyrimai

Neuromokslininkai sukonstravo savotišką holodeką, galintį imituoti virtualų pasaulį, à la Žvaigždžių kelias. Dr. Andrew Straw, Freiburgo universiteto biologijos profesorius, patvirtino, kad prieš neseniai sukurtą holodeką neuromokslininkai turėjo „pavydėjo [...] mokslinės fantastikos pasaulio“. Pasak jo, tai „leistų atlikti pagrindinius eksperimentus, kurių metu galėtume dirbtinai atskirti gyvūno judėjimą nuo jo suvokimas“.

Holodekas buvo išbandytas su pelėmis, žuvimis ir musėmis bendrai Freiburgo universiteto, Vienos universiteto ir Vienos medicinos universiteto (Austrija) įmonėje. Išbandyti gyvūnai holodeką imituojamus objektus suvokė kaip tikrus, savo ruožtu keisdami savo elgesį skirtingose ​​aplinkose. Tai leido neurologams tirti savo erdvinį pažinimą kontroliuojamoje, kaliojoje aplinkoje.

holodeck_for_fish_spatial_cognition

Tyrėjai norėjo atskirti veiksmo ir suvokimo ciklą, kad tvirčiau suvoktų pažinimo procesus, kurie pojūčius paverčia veiksmais. „Sukūrėme įtraukiančią 3D virtualią realybę, kurioje gyvūnai galėjo laisvai judėti, nes mes norėjo, kad mūsų vizualinis peizažas natūraliai susietų su paties gyvūno veiksmų ir suvokimo ciklu“, – sakė Šiaudai. Holodekas buvo naudojamas vizualinėms kliūtims, tokioms kaip stulpai, augalai ir, laikantis Žvaigždžių kelias pastangos, vaizdo žaidimų erdvės užpuolikų flotilė.

Naudodami kelias didelės spartos kameras ir sekimo kompiuterinę programą, tyrėjai galėjo stebėti gyvūnų judesius. Buvo atliekami eksperimentai, siekiant išsiaiškinti, ar pelės nebijo virtualaus aukščio, keisti skrydžio trajektorijas musių, ir pamatyti, kaip žuvys pakeitė savo elgesį besikeičiančio virtualaus kontekste aplinką.

„Mokslininkai dabar galės vykdyti eksperimentus, kurių metu gyvūnai iš jų gautų visiškai natūralistinį grįžtamąjį ryšį propriocepcinės ir vestibuliarinės sistemos, rodant joms tiksliai valdomus vaizdinius kraštovaizdžius“, – sakė profesorius Straw. paštu. „Tai leistų atlikti eksperimentus, kurių metu gyvūnai būtų „teleportuojami“ (žinoma, praktiškai) ir tikrinami ar atrodo, kad jie pastebi tą teleportaciją ir ar gali toliau naršyti po buvimo teleportavosi“.

Jis toliau paaiškino, kad tyrimas gali padėti geriau suprasti, kaip erdvė vaizduojama smegenys: ar smegenys saugo kažką panašaus į tikrą žemėlapį, ar sujungia daugybę individų vietos? „Jei gyvūno navigacija nukenčia dėl teleportacijos, – padarė išvadą profesorius Straw, – būtų galima manyti, kad gyvūnai saugo kažką panašaus į tikrą žemėlapį.

Eksperimentai ne tik suteikė tyrėjams naują įžvalgą apie erdvinį pažinimą, bet ir suteikė istorinę reikšmę iki šiol neišspręstos dilemos, kaip tiesiogiai manipuliuoti kelių sąveika, sprendimas asmenys. Tai sakant, mano dienomis buvo daug moksleivių, kurioms tai pavyko…

Vaizdai: Šiaudų laboratorija