研究表明哺乳動(dòng)物的大腦可以僅憑氣味導(dǎo)航

 研究人員認(rèn)為，他們開(kāi)發(fā)的虛擬嗅覺(jué)系統(tǒng)有一天可以應(yīng)用于商業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，從而為人類(lèi)帶來(lái)更加身臨其境的多感官體驗(yàn)。

在《自然通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告說(shuō)，哺乳動(dòng)物只能利用嗅覺(jué)來(lái)導(dǎo)航周?chē)沫h(huán)境。這組作者說(shuō)，他們開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有助于確定某些氣味如何影響測(cè)試對(duì)象的行為。

盡管所有運(yùn)動(dòng)有機(jī)體都需要環(huán)境在空間上分布的化學(xué)特征來(lái)確定其行為，但事實(shí)證明，負(fù)責(zé)哺乳動(dòng)物中這種行為的神經(jīng)機(jī)制很難研究。

有關(guān)運(yùn)動(dòng)有機(jī)體的研究必須面對(duì)障礙，例如在行為實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)空間和時(shí)間中的化學(xué)濃度的技術(shù)挑戰(zhàn)。

為了解決這些障礙，研究人員開(kāi)發(fā)了嗅覺(jué)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來(lái)控制虛擬嗅覺(jué)景觀。

嗅覺(jué)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)利用快速流量控制器和在線預(yù)測(cè)算法為頭固定式小鼠提供精-確的氣味分布(例如戊酸甲酯/泡泡糖氣味和β-pine烯/松樹(shù)氣味)。這些氣味有助于老鼠在探索虛擬環(huán)境時(shí)導(dǎo)航。

研究人員使用了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)為他們提供了出色的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ詭椭麄儥z查動(dòng)物行為的神經(jīng)基礎(chǔ)。借助這項(xiàng)技術(shù)，研究人員能夠準(zhǔn)確控制動(dòng)物的感覺(jué)環(huán)境。

由于使用了嗅覺(jué)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，研究人員得以在環(huán)境的感官特征與單個(gè)神經(jīng)元的調(diào)節(jié)特性之間建立聯(lián)系，而在現(xiàn)實(shí)世界中觀察時(shí)，確定這些神經(jīng)元通常很難確定。