Если бы Вы были крысой, живущей в абсолютно виртуальном мире как в кино The Matrix, то Вы могли бы сказать? Возможно, не, но ученые, изучающие Ваш мозг, мог бы быть в состоянии. Сегодня, исследователи сообщают, что определенные клетки в мозгах крысы работают по-другому, когда животные находятся в виртуальной реальности чем тогда, когда они находятся в реальном мире.Рассматриваемые нейроны известны как клетки места, стреляющие в ответ на определенные физические места во внешний мир и проживающие в гиппокампе, части мозга, ответственного за пространственную навигацию и память.
Поскольку Вы выходите из своего дома каждый день, та же клетка места стреляет каждый раз, когда Вы достигаете куста, это – два шага далеко от Вашей двери. Это стреляет снова при достижении того же места на возвращении домой даже при том, что Вы путешествуете в противоположном направлении. Ученые долго подозревали, что эти клетки места помогают мозгу генерировать карту мира вокруг нас.
Но как клетки места знают, когда стрелять во-первых?Предыдущее исследование показало, что клетки полагаются на три различных видов информации.
Во-первых, они анализируют «визуальные сигналы», или что Вы видите, когда Вы озираетесь. Затем существуют то, что исследователи называют «сигналами самопроизвольного движения».
Эти сигналы прибывают из того, как Ваши шаги органа в космосе и являются причиной, Вы можете все еще найти свой путь вокруг комнаты со светом. Заключительный тип информации является «ближайшими сигналами», охватывающими все остальное об окружающей среде, в которой Вы находитесь. Запах пекарни на Вашем способе работать, звуки улицы, забитой трафиком и эластичной текстурой травы в парке, является всеми ближайшими сигналами.В реальном мире чрезвычайно трудно чесать влияние каждого вида сигнала.
Но в окружающей среде виртуальной реальности, ученые в состоянии управлять видами доступной информации. В этом последнем эксперименте крысы, ставившие на якорь к вершине шара, бежали на месте как подобные кино изображения вокруг них измененный, создавая впечатление, что они бежали вдоль следа.
Их восприятие места полагалось на визуальные указания от прогнозов и их сигналы самопроизвольного движения, но они должны были обойтись без ближайших сигналов как звук и запах.Когда Маянк Мехта, нейрофизик в Калифорнийском университете (UC), Лос-Анджелесе, сравнил деятельность клеток места у крыс, бегущих вдоль реального, линейного следа с деятельностью клетки места у крыс, бегущих в виртуальной реальности, он видел некоторые удивительные различия.
В реальном мире, приблизительно 45% камер места крыс, запущенных в некоторый момент вдоль следа. В виртуальной реальности только 22% сделали. «Половина нейронов, просто закрытых», говорит он.К тому же, клетки места, казалось, имели совсем другое отношение для интервала в виртуальной реальности, чем в реальном мире.
Помните, что клетка места, стреляющая, когда Вы сделали два шага далеко от Вашей двери на Вашем выходе из Вашего дома? На реальном следе стреляла бы версия крысы того нейрона, когда это сделало два шага далеко от начала, и с другой стороны когда животное достигло того же пятна в своей обратной поездке. Но в виртуальной реальности, произошло что-то странное.
Вместо того, чтобы стрелять во второй раз, когда крыса достигла того же места в своей обратной поездке, клетки, запущенные, когда крыса была двумя шагами далеко от противоположного конца следа, сообщают авторы онлайн сегодня в Науке. Это походит на ту же клетку места в Вашем увольнении мозга, когда Вы сделали два шага далеко от Вашей двери и затем когда Вы сделали два шага далеко от Вашего автомобиля. Вместо того, чтобы кодировать положение в абсолютном космосе, клетка места, кажется, отслеживает относительное расстояние крысы вдоль (виртуального) следа.
Мехта называет это «disto-кодексом» и говорит, «Это никогда не происходит в реальном мире».Мехта подозревает, что эти различия на месте деятельность клетки связаны с отсутствием виртуальной реальности ближайших сигналов.
Возможно, он устанавливает, нейроны, выключающиеся в виртуальной реальности, являются теми ответственными за взятие запахов, звуков, и текстур и превращения их в информацию о том, где крыса находится в космосе. И полагая, что, когда те сигналы исчезают, когнитивная карта крысы, кажется, изменяется от одной на основе абсолютного пространства к одному на основе относительного расстояния, ближайшие сигналы могли бы быть ключевым компонентом к тому, как те умственные карты работают в реальном мире. «Как только ближайшие сигналы присутствуют, у них есть право вето», объясняет Мехта. «Они не позволяют disto-кодексу появиться».
Лорен Франк, нейробиолог Сан-Франциско UC, не вовлеченный в исследование, впечатлен экспериментом Мехты и что это подразумевает о гибкости системы картографирования гиппокампа. Но он предостерегает, что влияние ближайших сигналов по сравнению с визуальными сигналами может очень отличаться у крыс и людей. «У нас есть тенденция предположить, что другие организмы обрабатывают мир таким же образом, что мы делаем», говорит он.
Но в отличие от людей, «крысы не видят ужасно хорошо». Вместо этого они полагаются в большой степени на запах и прикосновение. Так устранение ближайших сигналов могло бы влиять на них более существенно, чем оно будет люди.Дэниел Домбк, нейробиолог в Северо-Западном университете в Эванстоне, Иллинойс, кто не был связан с исследованием, соглашается, что новое исследование является «наводящим на размышления», что отсутствие ближайших сигналов ответственно за многие различия в мозгах крыс в виртуальной реальности. «Но я действительно думаю, там будет дебатами об этом.
Будущая работа оказывается перед необходимостью придавливать точно, что различия [между виртуальной реальностью и реальным миром]». Как такой же исследователь виртуальной реальности (он проектирует подобные Матрице миры для мышей), Домбк особенно взволнован тем, что работа Мехты показывает о том, как улучшить такие моделирования. «Это – действительно желанное дополнение к растущей области разъедающей виртуальной реальности».