为啮齿类动物情境依赖认知研究开发的虚拟现实平台

一项发表在神经科学通报中国科学院脑科学与智能技术卓越研究中心神经科学研究所徐春博士实验室和温云清博士的研究人员及其合作伙伴开发了一个高性能的虚拟现实(VR)平台，该平台由模块化硬件和可升级的定制软件组装而成，为啮齿类动物情境依赖的认知研究提供了一个更经济、更灵活的工具。

在日常活动，动物需要对不同的环境环境作出适当的反应。研究语境很重要认知过程因为它与行为的方方面面密切相关。环境语境由不同的个体元素组成，并丰富了多种感官信息。因此，定量地控制上下文元素并在不同的上下文之间快速切换带来了巨大的挑战。

虚拟现实技术是研究环境-情境调节行为下的神经机制的重要手段现实世界中最大限度地控制上下文元素，同时与头部固定神经记录兼容。

研究人员设计了一个高性能的VR平台，其主要硬件结构包括6个曲面屏幕、一个泡沫聚苯乙烯圆柱体、一个运动探测器、神经活动记录装置，以及可根据实验需要组装的外围功能模块。通过定制软件对位置检测、屏幕实时更新、外围设备触发、鼠标行为参数进行多线程处理，实现快速显示切换和交互式沉浸式VR体验。

利用这个虚拟现实平台，研究人员训练老鼠执行情境相关的认知任务，规则从区分到延迟样本匹配，同时记录数千个海马体位置细胞。

与以往的实验性VR设备相比，本研究开发的VR平台灵活、适用范围广、性价比高、使用方便。其软件轻量化，硬件模块可根据不同实验任务的需要进行组装升级。

本研究初步探索了元素在情境识别过程中的作用，建立了一个更方便的VR平台，通过大规模神经记录研究情境依赖认知。