Mit einer neuen Art von VR-Brille will ein Forscherteam Mäuse in virtuelle Welten eintauchen lassen. Mit der genaueren Simulation der natürlichen Umgebung der Tiere lasse sich ihr Verhalten besser untersuchen, erläutert die Gruppe in Fachjournal Neuron. Bisher seien die Tiere bei derartigen Versuchen meist von Computer- oder Projektionsbildschirmen umgeben, die Laborumgebung sei für sie weiterhin zu sehen, und es werde keine räumliche Tiefe vermittelt.
Die neue Brille hängt dicht vor dem Gesicht der Maus
Die neue VR-Brille hingegen nehme das gesamte Sichtfeld der Mäuse ein. Mit ihr könnten zudem Angriffe von oben – etwa von Raubvögeln – wesentlich besser simuliert werden, heißt es vom Team um Daniel Dombeck von der Northwestern University in Evanston. Zu erhoffen seien auch neue Erkenntnisse darüber, wie sich das menschliche Gehirn an wiederholte VR-Nutzung anpasst und wie es darauf reagiert. Gefertigt wurde die Brille – Miniature Rodent Stereo Illumination VR genannt – aus speziell entwickelten Linsen und Miniatur-OLED-Displays, wie es in Neuron heißt.
Bei den Versuchen werden die Mäuse wie bisher auf einer Art Laufband fixiert, damit ihre Hirnaktivität erfasst werden kann. Mittels VR bewegen sie sich durch Szenen wie etwa ein virtuelles Labyrinth. Die neu entwickelte Brille sitzt nicht fest am Kopf der Maus, sondern wird am Versuchsaufbau befestigt und hängt dicht vor dem Gesicht der Maus. Da das Tier an Ort und Stelle läuft, nimmt die Brille jederzeit das Sichtfeld der Maus ein. Ein Vorteil für neurobiologische Forschungsteams ist Dombeck zufolge, dass die Brille klein, relativ billig und benutzerfreundlich ist. Ein Nachteil sei, dass sich Augenposition und Pupillengröße weniger gut erfassen lassen als bisher.
Bei einer simulierten Bedrohung reagierten die Mäuse wie in der Natur
Bei ersten Versuchen stellten die Forschenden fest, dass sich die Mäuse mit Brille schneller auf eine Szene einließen als mit herkömmlichem VR-System. „Nach dem ersten Durchlauf konnten sie die Aufgabe bereits lösen“, sagte Dombeck. „Sie wussten, wohin sie laufen mussten, und suchten an den richtigen Stellen nach Belohnungen.“ Ihr Gehirn sei mit der VR-Brille zudem auf sehr ähnliche Weise aktiviert worden wie das sich frei bewegender Tiere. Wurde eine Bedrohung von oben simuliert, reagierten die Mäuse wie in der Natur mit Erstarren oder Flucht.
Untersuchen wollen die Forschenden nun zum Beispiel Situationen, in denen die Maus nicht die Beute, sondern das Raubtier ist. „Wir könnten die Gehirnaktivität beobachten, während sie zum Beispiel eine Fliege jagt“, sagte Mitautor John Issa. „Diese Aktivität beinhaltet eine Menge an Tiefenwahrnehmung und Entfernungseinschätzung. Das sind Dinge, die wir einfangen können.“
