Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Hệ thống thực tế ảo Raspberry Pi (PiVR) là một công cụ linh hoạt để trình bày môi trường thực tế ảo cho các động vật nhỏ, tự do di chuyển (như ruồi và ấu trùng cá). Việc sử dụng PiVR, cùng với các kỹ thuật như optogenetic, sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập bản đồ và đặc tính của các mạch thần kinh liên quan đến hành vi.
Theo một nghiên cứu được công bố ngày 15 tháng 7 năm 2020 trên tạp chí truy cập mở PLOS Biology của David Tadres và Matthieu Louis thuộc Đại học California, Santa Barbara. Việc sử dụng PiVR cùng với các kỹ thuật như optogenetic sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập bản đồ và đặc tính của các mạch thần kinh liên quan đến hành vi.
PiVR bao gồm một đấu trường hành vi, máy ảnh, máy vi tính Raspberry Pi, bộ điều khiển LED và màn hình cảm ứng. Hệ thống này có thể thực hiện một vòng phản hồi giữa theo dõi hành vi thời gian thực và cung cấp một kích thích. PiVR là một hệ thống linh hoạt, có thể tùy chỉnh, có giá dưới 500 đô la, mất chưa đến sáu giờ để xây dựng (sử dụng máy in 3D) và được thiết kế để có thể tiếp cận được với nhiều nhà nghiên cứu khoa học thần kinh.
Trong nghiên cứu mới, Tadres và Louis đã sử dụng hệ thống PiVR của họ để trình bày thực tế ảo cho các động vật nhỏ, tự do di chuyển trong các thí nghiệm quang sinh. Optogenetic là một kỹ thuật cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng ánh sáng để kiểm soát hoạt động của các tế bào thần kinh ở động vật sống, cho phép chúng kiểm tra mối quan hệ nhân quả giữa hoạt động của các tế bào thần kinh được dán nhãn di truyền và các hành vi cụ thể.
Như một bằng chứng về khái niệm, Tadres và Louis đã sử dụng PiVR để nghiên cứu điều hướng cảm giác để đáp ứng với độ dốc của hóa chất và ánh sáng trong một loạt các động vật. Họ đã cho thấy ấu trùng ruồi giấm thay đổi chuyển động như thế nào để đáp ứng với độ dốc mùi thực và ảo. Sau đó, họ đã chứng minh làm thế nào ruồi trưởng thành thích nghi với tốc độ di chuyển của chúng để tránh các vị trí liên quan đến vị đắng được gợi lên bằng cách kích hoạt optogenetic các tế bào thần kinh cảm giác đắng của chúng. Ngoài ra, họ cho thấy ấu trùng cá ngựa vằn thay đổi thao tác xoay của chúng để đáp ứng với những thay đổi về cường độ của ánh sáng bắt chước độ dốc không gian. Theo các tác giả, PiVR đại diện cho một công nghệ rào cản thấp, nên trao quyền cho nhiều phòng thí nghiệm để mô tả hành vi của động vật và nghiên cứu các chức năng của các mạch thần kinh.
“Hơn bao giờ hết”, các tác giả lưu ý, “khoa học thần kinh được điều khiển bởi công nghệ. Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự bùng nổ trong việc sử dụng theo dõi vòng kín và quang sinh học để tạo ra thực tế cảm giác ảo. Với PiVR, mục tiêu của chúng tôi là làm cho các mô hình thực tế ảo có thể tiếp cận được với mọi người, từ các nhà khoa học chuyên nghiệp đến học sinh trung học. PiVR nên giúp dân chủ hóa công nghệ tiên tiến để nghiên cứu hành vi và chức năng não. “
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi PLOS . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :