神经生物学模型动物的全息甲板

一个可以完美模拟虚拟世界的空间——科幻系列《星际迷航》虚构的“全息图A”闻名遐迩。为了探索生物的定位和空间思维，生物学家现在开发了一个类似的系统：神经生物学模型动物——苍蝇、鱼和老鼠的全息甲板。研究人员解释说，该系统允许在现实世界中无法实现的实验。

当人们在一个新的环境中旅行时，他们如何定位自己，如何估计他们旅行的距离？通常，神经科学家不会直接在人类身上发现关于空间思维的基本问题，而是在模型动物身上。然而，这项研究存在一个挑战：动物和人类使用感官输入来更新他们的心理地图，这使得这些运动与感觉密不可分。为了理解大脑如何处理不同的信息，能够解决彼此的所有方面是理想的。

分离和行为

艾伯特路德维希大学弗赖堡分校的安德鲁斯特拉德(Andrew Strade)说：“在这种情况下，我们迄今为止都很羡慕电视剧《星际迷航：全息盔甲》的科幻世界里有一项发明。但现在结束了，因为现在研究人员的梦想真的变了：斯特劳和国际研究团队开发了一种全息甲板样的系统，创造了一个虚拟世界。“我们创造了一个全面的三维虚拟现实，实验动物可以在其中自由移动，”斯特劳说。“这使我们能够将我们准备好的视觉景观与他们的行为和想法联系起来。”

视觉景观包括，例如，垂直的柱子、各种各样的植物或来自电脑游戏的许多所谓的太空入侵者。在这个系统中，多个摄像头捕捉鱼、苍蝇或老鼠的精确三维位置。计算机程序以毫秒为单位记录动物的每一个动作，这样更新的虚拟环境图像就可以一直投射到墙上。研究人员报告说，事实证明，动物实际上认为模拟的物体是真实的，并在不同的视觉环境中改变它们的行为。

虚拟恐惧和群体行为的高度

研究人员面对的是系统，比如有虚拟深渊的老鼠，这样就可以在人工环境下记录它们的恐高症。然而，在苍蝇的情况下，它们通过全息甲板中的视觉刺激来改变它们的飞行方向。在鱼的情况下，焦点再次集中在群集行为上：科学家用实验模拟一群太空入侵者的数量，其中一条实验鱼继续前进。虚拟群体被编程为将真实的鱼作为自身的一部分。这反过来对动物的行为产生了重大影响。

研究人员第一次能够以复杂的方式操纵几个人之间的互动。他们开发了一个可由计算机控制的逼真的漂浮鱼模型。原来，当一条鱼向另一条真实的鱼重新调整游动方向时，它会跟随这个虚拟样本。简而言之：令人兴奋的可能性正在出现，研究人员对他们的未来“玩具”充满热情。所以你可能想知道他们会发现什么关于方向的基础知识。

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