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动物界的“元宇宙”:科学家如何为小动物打造专属虚拟世界?

2024-12-23来源:天脉网编辑:瑞雪

科学家近期在动物研究领域取得了一项创新突破——他们为多种动物创造了专属的虚拟世界,这一创举不仅为动物行为学研究开辟了新天地,还为人类探索自身大脑奥秘提供了宝贵线索。

长久以来,科学家们一直渴望深入了解动物在做出各种行为决策时的思维过程。例如,当小老鼠感到恐惧时,它的大脑中究竟是哪个区域在活跃工作?为了解答这些疑问,科学家在过去的十几年间开始尝试为动物打造虚拟现实环境。

虚拟现实技术的引入,就像为科学家打开了一扇通往动物大脑深处的神秘之门。这些研究不仅有助于揭示动物行为背后的神经机制,还为人类大脑的研究提供了启示,并推动了技术创新的发展。

在动物虚拟世界的探索中,小鼠成为了科学家的重点研究对象。美国西北大学的科学家为小鼠设计了一款迷你VR眼镜,这款眼镜能够有效遮挡外界干扰,让小鼠在跑步机上体验身临其境的虚拟环境。通过这一设备,科学家可以精准模拟小鼠在活动时看到的各种场景,从而更深入地研究其大脑活动。

除了小鼠,斑马鱼也成为了虚拟世界中的“居民”。由于斑马鱼全身透明,是研究大脑活动的理想对象。研究人员利用投影仪和显微镜,为斑马鱼创造了一个虚拟的水下环境,并通过连接在鱼身上的检测器实时传输神经元活动数据给计算机。计算机根据这些数据调整虚拟场景,使研究人员能够观察斑马鱼在虚拟环境中的行为变化,并深入研究其大脑的变化过程。

蟑螂和飞蛾也加入了虚拟世界的行列。在实验中,蟑螂被放置在一个球形装置内,通过投影在球形内壁上的虚拟现实画面,模拟出森林等自然环境。蟑螂在虚拟森林中寻找黑暗的藏身之处,展现出其独特的行走模式。而飞蛾则在虚拟的雾气缭绕的森林中飞行,通过调整飞行姿态来绕过障碍物。这些实验不仅揭示了蟑螂和飞蛾的行为特征,还为小型自主无人驾驶飞行设备的研发提供了有益的参考。

通过这些创新的实验方法,科学家不仅加深了对动物行为的理解,还为探索人类大脑的奥秘提供了新的视角。未来,这些研究成果有望在更多领域发挥重要作用,推动科学技术的持续进步。