Группа ученых под руководством Хуан Ко-Хуо из Института биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера создала модель исследования поведения и нейронной активности данио-рерио в виртуальной реальности.

 

Она позволяет регистрировать поведение и активность отдельных нейронов рыб, которые находятся в виртуальной реальности. Несмотря на то, что головы рыбок были зафиксированы, а вместо естественной среды они плавали в симуляции, данио-рерио вели себя так же, как и в обычном аквариуме. В мозге рыб исследователи обнаружили группу нейронов, которые активировались при несовпадении зрительных стимулов с движениями животных.

 

Почему рыбы и именно данио-рерио?

У животных с крупным мозгом доступна только его поверхность, и увидеть нейроны, которые располагаются в глубине, невозможно. Поэтому удобным модельным организмом является данио-рерио — маленькие рыбы (2,5-4 сантиметра в длину). Они прозрачны даже на взрослых стадиях развития, поэтому активность их нервных клеток можно исследовать с помощью оптических методов в естественных условиях.

 

Экспериментальная камера представляла собой аквариум с панорамным экраном, на которой проецировалось 3D изображение. Рыбы видели круглую арену, к которой примыкало два прямоугольных отсека. Виртуальные стены были покрыты камнями и растениями; поле обзора составляло 180 градусов. Чтобы обездвижить голову рыб, к их черепу с двух сторон приклеили крепления, с помощью которых животное можно было фиксировать в установке. Хвост не был закреплен, и его колебания регистрировались видеокамерой.

Биологи одурачили виртуальной реальностью рыбВиртуальная реальность — удобный инструмент для изучения поведения и процессов, происходящих в мозге. С одной стороны, исследования проходят в обстановке, похожей на естественную, а с другой — можно регулировать параметры среды и создавать сценарии происходящего. Кроме того, при использовании искусственной реальности животное можно ограничить в движении, а в таких условиях мозг гораздо проще изучать оптическими и электрофизиологическими методами.