Новости
Группа ученых из Института биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера создала новую экспериментальную модель с рыбами данио-рерио, позволяющую регистрировать поведение и активность отдельных нейронов рыб, которые находятся в виртуальной реальности. Как пишет N+1 со ссылкой на статью, опубликованную в журнале Nature Methods, в ходе исследования выяснилось, что в мозге рыб присутствует группа нейронов, которая активируется при несовпадении зрительных стимулов с движениями животных.
Исследованием занималась группа ученых из Института биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера. Рыб поместили в экспериментальную камеру — аквариум с панорамным экраном, на который 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. Головы рыб обездвижили при помощи креплений. При этом колебания хвоста регистрировались видеокамерой.
Проецируемая картинка координировалась с движениями рыбы в реальном времени с частотой 50 Герц. Передвижения рыб в искусственной среде были ограничены невидимыми стенками, которые не давали им выплыть за пределы центральной зоны.
Ученые тестировали реакцию рыб на различные стимулы. Также они проверили гипотезу о связи нейронной активности с прогностическими способностями животных, согласно которой мозг создает модели окружающего мира и прогнозирует некоторые события в соответствии с ними. В случае, если действительность не соответствует предположениям, в мозг поступают сенсорные стимулы, которые говорят об ошибке, и модель корректируется. Например, когда рыба пыталась повернуть направо, виртуальная среда изменялась так, как будто животное повернулось влево.
Исследователи также регистрировали активность отдельных нейронов мозга рыб. Для этого в клетках трансгенных рыб присутствовали флуоресцентные белки, которые изменяли параметры своего свечения при взаимодействии с кальцием. Появление ионов этого металла сопровождает активацию нейронов. Эти процессы ученые наблюдали при помощи двухфотонного лазерного микроскопа.
По мнению исследователей, разработанную модель можно использовать для исследования широкого круга вопросов, связанных с поведением, развитием и функционированием нейронных сетей.