Нейрофизики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе продолжают исследовать работу мозга в обстоятельствах виртуальной реальности. Не настолько давненько они выяснили, что нейроны мозга, отвечающие за картографирование пространства, реагируют на виртуальную реальность не настолько, будто на реальные обстановка. Выводы ученых могут быть величавыми для людей, какие используют виртуальную реальность для игр, военных тренажеров, коммерческих, научных круглее и иных направлений.
«Картина активности области мозга, участвующей в пространственном ориентировании в виртуальном мире, абсолютно иная, нежели при обработке активности в реальном мире, — рассказал Маянк Мета, профессор физики, неврологии и нейробиологии Калифорнийского университета, ведущий автор работы. — Поскольку все вяще людей используют виртуальную реальность, величаво осмыслить, зачем владеет пункт таковая большущая разница».
Ученые исследовали гиппокамп, зона мозга, вовлеченную в таковские заболевания, будто Альцгеймер, инсульт, депрессия, шизофрения, падучая и ПТСР. Гиппокамп также выступает величавую роль в формировании новоиспеченных воспоминаний и создании ментальных карт пространства. К образцу, когда человек исследует горницу, нейроны гиппокампа становятся избирательно деятельными, образовывая «когнитивную карту» окружающей сферы.
Механизм, посредством какого мозг образовывает таковские когнитивные карты, остается загадкой, однако неврологи предполагают, что гиппокамп вычисляет дистанция между субъектом и облегающими достопримечательностями, к образцу, зданиями и горестями. Другие сигналы вроде запахов и звуков также могут поддержать мозгу найти дистанции до объектов.
Чтобы проверить, может ли гиппокамп фактически образовать пространственную карту всего по визуальным ориентирам, команда Мета разработала неинвазивную среду виртуальной реальности и изучила, будто нейроны гиппокампа в мозге крыс реагировали на виртуальный мир, не владея возможности использовать запахи и звуки в качестве сигналов.
Ученые помещали крыс на беговую дорожку в окружении «виртуального мира» на большущих видеоэкранах — такое погружение было еще более мощным, нежели IMAX — и в негромкой беспроглядной горнице. Затем замеряли поведение крыс и активность сотен нейронов гиппокампа. Также объектом измерений было поведение крыс и нейронная активность, когда те передвигались в реальной горнице, какая выглядела в точности будто виртуальная.
Ученые с изумлением вскрыли, что итоги виртуальной и реальной сферы были абсолютно неодинаковыми. В виртуальном мире нейроны гиппокампа крыс срабатывали абсолютно невзначай, будто не владели ни крохотнейшего зрелища, где были крысы — алкая сами крысы вели себя абсолютно нормально в реальном и виртуальном мирах.
«Карта» всецело испарилась, — рассказал Мета. — Никто этого не ожидал. Активность нейронов случайным образом определяла поза крыс в виртуальном мире».
Захра Агаджан, аспирант Калифорнийского университета и тоже автор работы, рассказал вытекающее: «Тщательный математический разбор показал, что нейроны в виртуальном мире рассчитывали дистанцию, какую пролегали крысы, самосильно от того, где они были в виртуальном пространстве».
Также ученые были шокированы, вскрыв, что алкая нейроны гиппокампа крыс были больно деятельны в реальной сфере, более половины их отключилось в виртуальной сфере. Виртуальный мир, используемый в изыскании, был больно похож на среду виртуальной реальности, используемую людами, и нейроны в мозге крыс было бы больно нелегко отличить от нейронов человечьего мозга, болтает Мета. «Нейронная модель в виртуальной реальности существенно выдается от картины активности в реальном мире. Нам надобно в абсолютной мере осмыслить, будто виртуальная реальность действует на мозг».
В дополнение к разбору активность раздельных нейронов, команда Мета изучила крупные группы клеток мозга. Предыдущее изыскание показало, что группа нейронов образовывает сложную картину, используя ритмы головного мозга.
«Эти сложные ритмы владеют решающее смысл для обучения и памяти, однако мы не можем услышать или завидеть эти ритмы у себя в котелке. Они скрыты от нас, — говорит Мета. — Сложная полотно, какую они образовывают, не поддается интерпретации людом. Нейроны в этом регионе, ответственном за память, водятся дружок с дружком, используя два абсолютно неодинаковых языка вдруг. Один язык основан на ритме, иной на интенсивности».
Мета болтает, что всякий нейрон в гиппокампе болтает на двух языках вдруг, сравнивая это явление с силом вдруг звучащих мелодий в фуге Баха. Ученые болтают, что в виртуальной сфере язык ритмов обладает похожей структурой того, что жрать в реальном мире, даже если сообщает что-то принципиально неодинаковое в всяком из миров. Однако язык, основанный на интенсивности, всецело разрушается.
Когда люд выступают пехом или пробуют что-то вспомянуть, активность гиппокампа становится больно ритмичной, и возникает сложная полотно ритмов, болтает Мета. Эти ритмы содействуют формированию воспоминаний и нашей способности будить их. Мета предполагает, что у кое-каких людей с расстройствами памяти эти ритмы преступлены.
«Нейроны, участвующие в памяти, взаимодействуют с иными долями гиппокампа будто оркестр, — болтает Мета. — Даже если всякий скрипач и всякий трубач будет выступать свою партию безупречно, они должны быть идеально синхронизированы».
Мета почитает, что перестраивая и синхронизируя эти ритмы, лекари смогут возбуждать поврежденную память, однако это будет больно нелегко. Нейроны и синапсы — соединения между нейронами — остаются невообразимо сложными машинами.
Любые эксперименты ученые коротают на крысах, потому что на людах таковские изыскания коротать невозможно и неэтично — во всяком случае, на настоящий момент.
