За допомогою віртуальної реальності дослідники вивчили здатність щурів «помріяти».
Вчені оснастили кількох щурів пристроєм, який відстежував активність мозку, і спостерігали, як гризуни подумки маневрують в середовищі віртуальної реальності. Результати дослідження показують, що щури здатні думати про місця і об’єкти, які не перебувають безпосередньо перед ними.
Попередні дослідження показали, що в гіпокампі гризунів зберігається «модель» кожного вивченого ними середовища. Ці докладні когнітивні карти створюються просторовими нейронами, клітинами місця, які активуються, коли тварини досягають певної області в навколишньому середовищі. Дослідники використовували активність цих клітин, щоб дізнатися, про що думали тварини.
Дослідники розробили нейроінтерфейс і імплантували його в мозок гризунів. Пристрій записував електричну активність в гіпокампі щурів і швидко транслювало її на декодер. Це дозволило дослідникам відстежити, які просторові нейрони були активовані. «Якщо тварина генерує патерн нейронної активності, пов’язаний з кутом кімнати біля вікна, то декодер видасть це положення», — говорить Альберт Лі, співавтор дослідження.
Експериментальна установка: кругова бігова доріжка, оточена екранами. Відео: Chongxi Lai
Після операції щурів помістили на сферичну бігову доріжку, оточену екранами. Дослідники використовували проектор для трансляції на екрани середовища віртуальної реальності, яка створювала ілюзію того, що щури рухаються в просторі. На першому етапі тваринам дозволили вивчити віртуальний простір і побудувати його «карту», при цьому вчені фіксували просторові нейрони, активація яких відповідала кожному місцю.
Потім вчені закріпили щурів на біговій доріжці, не дозволяючи тваринам вільно пересуватися по віртуальному середовищі. Замість цього рух щурів в симуляції віртуальної реальності контролювалося тим, які просторові нейрони вони активували у свідомості. Це змусило їх подумки уявити собі кроки, які їм доведеться зробити, щоб отримати нагороду.
У другому завданні щури взагалі не могли переміщатися по віртуальному середовищі. Щоб отримати нагороду, їм потрібно перемістити зовнішній об’єкт до призначеного місця нагороди, як джедай, що викликає далекий світловий меч. Але замість сили щурам довелося використовувати свої просторові нейрони, щоб вести об’єкт через віртуальну реальність.
Дослідники виявили, що їх піддослідні гризуни прекрасно справлялися з обома завданнями. Щури добровільно реактивували нейрони, специфічні для певного місця, в своєму гіпокампі, коли згадували віддалене місцезнаходження своєї нагороди. А в образі «джедаїв», активуючи нейрони, гризуни переміщали увагу до бажаного місця і утримували його на віддаленому об’єкті протягом декількох секунд.