image

Когда нейрофизики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе решили выяснить, что происходит в мозгу под воздействием виртуальной реальности, они были удивлены: мозг реагирует совершенно по-разному в виртуальной реальности и в реальном мире.

Ученые исследовали гиппокамп мозга – часть, которая страдает от таких расстройств, как болезнь Альцгеймера, инсульт, депрессия, шизофрения и эпилепсия. Гиппокамп также важен для формирования памяти и помогает мозгу создавать ментальные карты комнат, чтобы мы могли передвигаться по ним должным образом.

Именно эти ментальные карты ученые использовали в своих исследованиях. Хотя пока еще не понятно, что заставляет мозг создавать такие карты, мы знаем, что они основываются не только на ориентирах. В реальном мире мозг также использует запахи и звуки для перемещения в пространстве.

Так что же происходит, когда вы создаете среду без запахов и звуков, такую как виртуальная реальность? Именно это исследователи тестировали на крысах, создав виртуальную реальность, используя большие экраны и тренажеры, изучая гиппокампальные нейроны их мозга.

Они также изучали поведение крыс в реальной комнате, аналогичной помещению виртуальной реальности.

Результаты испытаний были удивительны: нейроны гиппокампа крыс реагировали совершенно по-разному в среде виртуальной реальности и в реальной обстановке. В мире виртуальной реальности они активизировались беспорядочно, предполагая, что крысы не знают, где находятся, хотя животные передвигались в виртуальном окружении почти так же, как в реальной обстановке.
"Карта исчезла полностью, — говорит профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Маянк Мехта. — Никто не ожидал этого. Активность нейронов была случайна относительно положения крысы в ??виртуальном мире".

Исследователи также обнаружили, что нейроны гиппокампа были очень активны, когда крыса находилась в реальном мире. А в виртуальной реальности была задействована лишь примерно половина нейронов.

Они также изучили другие клетки мозга, сравнивая, что происходит в виртуальной реальности и реальном мире по отношению к памяти. Что касается памяти, то в мозу есть группы нейронов, которые взаимодействуют на двух разных языках одновременно: ритм и интенсивность.
 

image

 
В виртуальном мире "язык" ритма похож на аналогичный язык в реальном мире, но ВР нарушает его интенсивность.

Ритмы очень важны в процессе запоминания: люди с заболеваниями, влияющими на память, могут иметь сбои в языке ритма в мозгу. Исследователи предполагают, что использование виртуальной реальности могло бы помочь запустить работу памяти для тех, кто страдает заболеваниями, влияющими на память.
"Нейроны, участвующие в процессах памяти, взаимодействуют с другими частями гиппокампа как часть оркестра, — говорит Мехта. — Для скрипача и трубача, играющих в оркестре, недостаточно играть свою музыку безупречно. Они также должны быть идеально синхронизированы с другими инструментами".

Конечно, мозг является сложной машиной, и мы действительно не понимаем до конца, как он работает. Но, возможно, что в один прекрасный день благодаря подобным исследованиям мы поймем, как решить проблемы, влияющие на него.

Комментарии (4)


  1. leshabirukov
    18.08.2015 17:41
    +7

    Ну, это всё таки крысы, у них относительная значимость зрения много ниже, а индексация пространства больше опирается на запахи (в т.ч. собственные метки), текстуру поверхности, вибрацию, температуру.


  1. Reposlav
    18.08.2015 19:36

    создав виртуальную реальность, используя большие экраны и тренажеры

    Интересно было бы мне посмотреть на эти экраны и тренажеры, но что-то мне подсказывает, что и невооруженным глазом заметна имитация. На крыс, думаю, сложновато натянуть шлем виртуальной реальности, а любые другие приспособления дают заметно меньшее погружение (по опыту использования Oculus Rift и 5D-кинотеатров и IMAX).


    1. a5b
      19.08.2015 01:34

      Есть лишь ссылка на пресс-релиз — newsroom.ucla.edu/releases/brains-reaction-to-virtual-reality-should-prompt-further-study-suggests-new-research-by-ucla-neuroscientists и на статью www.nature.com/neuro/journal/v18/n1/full/nn.3884.html Impaired spatial selectivity and intact phase precession in two-dimensional virtual reality // Nature Neuroscience 18, 121–128 (2015) doi:10.1038/nn.3884
      "… To determine the contribution of distal visual cues only, we measured hippocampal activity from body-fixed rodents exploring a two-dimensional virtual reality (VR). "
      Из текста статьи (escholarship.org/uc/item/0dn3g05j): «In VR, the rats were body-fixed, i.e. their bodies were held in place with a harness on a floating ball, allowing for head movements but precluding full-body turns,… „


  1. Ghool
    19.08.2015 01:37
    +2

    Ещё бы сделали виртуалочку для летучих мышей без звуков.