Les casques pour souris facilitent l’étude de la réponse du cerveau à la réalité virtuelle

Les casques de réalité virtuelle comme le Meta Quest ou l’Apple Vision Pro seront un cadeau de Noël dans plus d’un foyer cette année.

Désormais, les souris se lancent dans l’action.

Des chercheurs ont développé un ensemble de lunettes VR pour souris de laboratoire à utiliser dans des études sur le cerveau, selon un rapport publié récemment dans la revue Méthodes naturelles.

Ces lunettes VR permettront aux scientifiques de proposer des expériences immersives aux souris, tout en capturant des images fluorescentes de l’activité cérébrale des rongeurs.

Les lunettes, dont la taille est plus petite que celle des petites souris, ont été construites à l’aide de composants disponibles dans le commerce à faible coût, tels que des écrans de montres intelligentes et de minuscules lentilles, ont indiqué les chercheurs.

« Il a certainement bénéficié de la philosophie des hackers consistant à prendre des pièces conçues pour autre chose et à les appliquer ensuite à un nouveau contexte », a déclaré le co-chercheur principal Matthew Isaacson, chercheur postdoctoral à l’Université Cornell, dans un communiqué de presse. collège.

« Il s’avère que la taille d’affichage parfaite pour un casque VR avec souris est déjà conçue pour les montres intelligentes », a poursuivi Isaacson. « Nous avons eu la chance de ne pas avoir besoin de construire ou de concevoir quoi que ce soit à partir de zéro. Nous pouvions facilement nous procurer toutes les pièces bon marché dont nous avions besoin. »

Les souris sont fréquemment utilisées dans les études sur l’activité cérébrale.

Il y a environ dix ans, les chercheurs ont commencé à installer des écrans de projection encombrants pour les souris afin de créer des environnements de réalité virtuelle, mais ces appareils créaient souvent tellement de lumière et de bruit qu’ils gâchaient les expériences, ont déclaré les chercheurs.

« Plus nous pouvons rendre cette tâche comportementale plus immersive, plus la fonction cérébrale que nous étudierons sera naturaliste », a déclaré le chercheur principal Chris Schaffer, professeur de génie biomédical à Cornell, dans un communiqué de presse.

La nouvelle configuration VR, appelée MouseGoggles, nécessite qu’une souris se tienne sur un tapis roulant en forme de boule avec sa tête fixée en place. Le casque est attaché à sa tête et maintenu en place avec une tige pendant que la souris se promène sur le tapis roulant.

Pour voir si le casque fonctionnait, les chercheurs ont projeté l’image d’une tache sombre en expansion qui semblait s’approcher des souris.

« Lorsque nous avons essayé ce type de test dans une configuration VR typique avec de grands écrans, les souris n’ont pas réagi du tout », a déclaré Isaacson. « Mais presque toutes les souris, la première fois qu’elles les voient avec les lunettes, elles sautent. Elles ont une énorme réaction de surprise. Elles semblaient vraiment penser qu’elles étaient attaquées par un prédateur imminent. »

Les chercheurs ont également examiné deux régions clés du cerveau pour s’assurer que les images VR fonctionnaient correctement.

Les résultats du cortex visuel primaire ont confirmé que les lunettes forment des images nettes et très contrastées que les souris peuvent voir, et les lectures de l’hippocampe ont confirmé que les souris cartographient avec succès l’environnement virtuel qui leur est fourni.

Ces lunettes VR pourraient être utilisées pour étudier l’activité cérébrale qui se produit lorsque les mammifères, qu’il s’agisse de souris ou d’hommes, se déplacent dans leur environnement, donnant potentiellement aux chercheurs de nouvelles informations sur des troubles comme la maladie d’Alzheimer, ont déclaré les auteurs de l’étude.

Les chercheurs prévoient de développer davantage les lunettes, y compris une version mobile légère qui pourrait être portée par de plus gros rongeurs de laboratoire comme les rats. Ils veulent également voir s’ils peuvent intégrer davantage de sens dans l’expérience VR, comme le goût et l’odorat.

« Je pense que la réalité virtuelle à cinq sens pour les souris est une direction à suivre pour les expériences », a déclaré Schaffer, « dans laquelle nous essayons de comprendre ces comportements vraiment compliqués, où les souris intègrent des informations sensorielles, en comparant l’opportunité avec des états de motivation internes, comme le besoin de repos et de nourriture, puis la prise de décisions sur la façon de se comporter. »

Plus d’informations :
Matthew Isaacson et al, MouseGoggles : un casque de réalité virtuelle immersif pour les neurosciences et le comportement de la souris, Méthodes naturelles (2024). DOI : 10.1038/s41592-024-02540-y

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