Virtual Reality Påvirker Hjernens 'Gps-Celler'

{h1}

Hjernen reagerer forskelligt på den virtuelle virkelighed end i virkelige omgivelser, et resultat der har konsekvenser for spil, militære og kommercielle applikationer.

Virtual reality er en voksende teknologi, der bruges i alt fra videospil til rehab klinikker til slagmarken. Men en ny undersøgelse af rotter viser, at den virtuelle verden påvirker hjernen anderledes end virkelige omgivelser, hvilket kunne give spor for, hvordan teknologien kunne bruges til at genoprette navigationsevne og hukommelse hos mennesker.

Forskere registrerede rotternes hjerneaktivitet, mens gnaverne løb på små løbebånd i en virtuel virkelighed setup. I den virtuelle verden dannede dyrets hjerner ikke et mentalt kort over deres omgivelser som dem, de danner i virkelige omgivelser, viste undersøgelsen.

"Vi bruger virtuelle virkeligheder mere og mere hver dag, hvad enten det er til underholdning, militære formål eller diagnose af hukommelses- og læringsforstyrrelser," sagde Mayank Mehta, neuroscientist ved University of California, Los Angeles. "Vi bruger det hele tiden, og vi har brug for at vide... hvordan reagerer hjernen på den virtuelle virkelighed?" [Se video af rotter i virtuel virkelighed]

Hjernens GPS

Forskere har fundet ud af, at hjerneceller fungerer som et positionssystem ved at skabe et mentalt kort over et miljø fra visuel input såvel som lyde, lugte og andre oplysninger. Opdagelsen af ​​disse "GPS-celler" blev tildelt 2014 Nobelprisen i fysiologi eller medicin.

Den virtuelle virkelighed skaber et kunstigt miljø, men aktiverer det et mentalt kort på samme måde som den virkelige verden gør? For at finde ud af, sætter Mehta og hans kolleger rotter på tredebånd i en 2D virtuel reality-opsætning.

"Vi laver en lille smoking eller sele rundt om gnaverens bryst," sagde Mehta - rotterne er "swaddled som en baby, og en kæmpe IMAX slags skærm går rundt omkring dem."

Mens rotterne udforskede det virtuelle rum, brugte forskerne små ledninger (50 gange tyndere end et menneskehår) til at måle svaret på hundreder af neuroner i dyrets hjerner.

De registrerede signaler fra en hjerneområde kaldet hippocampus, der vides at være involveret i læring og hukommelse, mens dyrene udforskede det virtuelle rum. Alzheimers sygdom, slagtilfælde og skizofreni forårsager skade på hippocampus, hvilket forstyrrer folks evne til at finde vej i verden.

Forskerne sammenlignede hjerneaktiviteten i det virtuelle rum med det, der blev målt, mens dyrene udforskede et ægte, identisk udseende rum. Da rotterne udforskede det virkelige rum, fyrede deres GPS-neuroner i et mønster, der producerede et mentalt kort over miljøet. Men til forskernes overraskelse, da gnaverne udforskede det virtuelle rum, fyrede de samme neuroner tilsyneladende tilfældigt - med andre ord blev der ikke dannet noget mentalt kort, sagde Mehta.

Forskerne kontrollerede for at se, om der var noget galt med rotterne eller målingerne, men fandt ingenting, sagde Mehta.

Psykometre

Men da forskerne tog et nærmere kig på rotternes hjerneaktivitet i den virtuelle virkelighed, fandt de, at signalerne ikke var helt tilfældige. I stedet var hjernecellerne faktisk opmærksom på hvor mange trin dyrene tog - som en skridttæller, sagde Mehta.

"Vi mener, at hjernen i sig selv opfører sig som en skridttæller", men ændrer den til et kort af rummet ved at bruge andre tegn, som lugt, lyde, hukommelse, sagde han.

Mehta har en anelse om, at den måde, hjernen laver et kort over rummet, er det samme som det, det husker noget. For eksempel, hvis nogen fortæller dig at huske en tilfældig rækkefølge af numre, ville det være meget svært. Men hvis det var en del af en sang, kan du huske det lettere.

"Vores hjerne er meget god til at vælge noget, hvis det kommer fra forskellige [sanser]," sagde Mehta. Så når hjernen laver et kort over rummet, ud over visuelle oplysninger om scenen, tager det hensyn til lugte, lyde og andre aspekter af miljøet, sagde han.

Den nuværende undersøgelse var kun hos rotter, men Mehta mener, at menneskers hjerner reagerer svarende til den virtuelle virkelighed. Tidligere undersøgelser har vist, at personer med hippocampusskader i virtuelle virkelighedskonfigurationer ikke udgør klare mentale kort. Først vidste videnskabsmænd ikke, om kortet var fattigt på grund af deltagernes hjerneskade eller på grund af det virtuelle miljø, men de nuværende resultater understøtter sidstnævnte, sagde Mehta.

Detaljerede fund af undersøgelsen blev offentliggjort 24. november i tidsskriftet Nature Neuroscience.

Følg Tanya Lewis på Twitter. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com