美國時間12日，康乃爾大學(Cornell University)開發出專門給實驗小鼠戴的微型虛擬實境(VR)眼鏡MouseGoggles，可以固定在小鼠頭上，提供雙眼沉浸式的視覺刺激，並可追蹤眼動與瞳孔，與捕捉小鼠大腦活動的螢光影像，讓科學家進行深度神經研究。該研究發表於《Nature Methods》。
 
特別的是，第一作者、康乃爾大學博士後研究員Matthew Isaacson指出，MouseGoggles是使用智慧手錶顯示器和微型鏡頭等低成本的現有零件製成。
 
事實上，大約在10年前就已經有專為小鼠設計的VR環境，但是，當時僅是透過笨重的投影機螢幕來當作VR，小鼠在實驗過程中還是會看到左右周圍環境，而不夠沉浸其中，此外，這些設備經常產生大量的光和噪音，也會破壞實驗的準確性。
 
而此次研究開發出的MouseGoggles，需要小鼠站在球形跑步機上，並將頭部固定，當小鼠在跑步機上行走時，VR眼鏡則會固定在小鼠頭上。
 
為了測試VR眼鏡是否有效，研究人員對小鼠投射一個不斷擴大的黑斑，讓小鼠感覺黑斑似乎正在接近牠。
 
研究人員指出，過去用投影機大螢幕給小鼠進行這類的VR測試時，小鼠幾乎沒有反應，但是，這次以頭戴式VR眼鏡測試時，幾乎每隻老鼠都認為自己將受到捕食者攻擊，而嚇到跳起來；此外，在聯結獎勵學習(associative reward learning)測試中也同樣有效。
 
研究人員進一步研究小鼠的初級視覺皮層(primary visual cortex)和海馬迴(hippocampus)，在初級視覺皮層中證實MouseGoggles可以讓小鼠看到清晰、高對比度的圖像，在海馬迴中，也證實MouseGoggles可以讓小鼠的空間認知神經細胞產生反應，建構出空間地圖。
 
研究人員指出，MouseGoggles可以幫助科學家研究哺乳動物在特殊環境中移動產生的大腦活動，可以為阿茲海默症等神經疾病提供新研究方向。
 
研究人員的下一步則是正在開發更輕巧的版本，來提供大鼠等大型囓齒類動物配戴；此外，也正在開發將更多感官融入VR體驗中，例如味覺和嗅覺。
 
康乃爾大學教授Chris Schaffer指出，透過五感虛擬實境的小鼠實驗是未來的趨勢之一，可以幫助科學家理解非常複雜的行為，例如面對休息與食物時的內在動機(intrinsic motivation)與實際行動。
 
參考資料：https://phys.org/news/2024-12-mice-headsets-easier-brain-response.html#google_vignette
論文：https://doi.org/10.1038/s41592-024-02540-y