在虚拟世界中找到真正的奖励

Riken Brain Science Institute的研究人员表明，记住目标的位置在虚拟现实中需要与现实世界中的大脑相同的部分。发表在期刊上Eneuro，研究发现，经过训练可以在虚拟道路上找到奖励的小鼠需要海马，这是一个已知在非虚拟情况下以相同方式发挥作用的区域。该研究还表明，如果缺乏，小鼠在虚拟测试中表现不佳Shank2，一种已知与自闭症谱系障碍和智力障碍有关的蛋白质。

能够检查脑动物在不同行为时的活动是了解正常脑功能的强大方法。当将神经系统疾病的动物模型添加到混合物中时，研究人员可以测试不同的操纵是否可以改善症状，并最终目标帮助受类似疾病影响的人。一个困难是记录大脑活动，尤其是使用成像技术，当允许动物进行全范围的动作时，很难。当研究动物如何在世界中航行，记住位置，找到对象并相互交互时，尤其如此。

为了解决这个问题，科学家已经开始使用虚拟现实带啮齿动物。但是，为了使这些研究有用，我们需要知道，在虚拟环境中，大脑的相同部分也以相同的方式使用。为了测试这一点，Masaaki Sato领导的Riken科学家开发了一个虚拟的现实跟踪老鼠这要求他们停止跑步并等待当他们到达特定时的奖励地点在虚拟道路上。

尽管团队希望这是可能的，但这并不是一个遗忘的结论。佐藤解释说：“当我们刚开始实验时，我有点怀疑，因为小鼠不称为视觉动物。”“因此，让我感到惊讶的是，他们可以学习目标位置，并且在虚拟环境中移动时，他们甚至可以很快地重新学习一个新的进球位置。”

已知大脑海马的CA1区域对于学习空间位置和记住特定路线是必不可少的。测试老鼠是否正在以相同的方式学习虚拟轨道的位置真实世界在小鼠学会在虚拟轨道上跑步并找到目标后，研究人员可逆地抑制了CA1。他们发现，老鼠没有在进球位置等待，因此在获得奖励方面取得了不太成功。重要的是，他们沿着虚拟轨道跑步的时间与他们的CA1活动阻塞之前相同的时间。这意味着他们的表现不佳与缺乏努力无关。抑制药物消失后，他们能够像抑制前一样找到目标。

接下来，研究人员检查了缺乏某种蛋白质的小鼠Shank2通常在海马输出神经元中发现。这Shank2基因与自闭症谱系障碍，众所周知，模型小鼠很难学习水上迷宫中的平台位置。当在虚拟轨道上进行测试时，这些小鼠也没有学会，并且在移动目标的位置时会遇到更大的困难。

Sato说：“通过使用小鼠自闭症模型，我们能够证明我们的VR系统和行为范式可用于研究脑疾病。”“由于我们的系统可以轻松与用于测量和操纵大脑功能的尖端生理和光学技术相结合，因此我希望它将有助于进步研究，旨在检测以前未知的细神经电路缺陷，这些缺陷是各种大脑的基础疾病。”

虚拟现实系统在研究大脑和行为方面都有多种用途。Sato目前正在使用成像技术来研究当小鼠在虚拟现实中学习时神经回路的功能如何变化。他指出，“从更精确的神经科学意识中，使用VR使用VR来了解“现实感”将是令人兴奋的，以及通过在VR上下复制它们来更好地理解复杂的社会行为。”

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