12 января, 2015 
Андрей Сорокин 
Нейро-физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, изучающие ключевую область мозга, в которой начинается болезнь Альцгеймера, обнаружили, как мозг обрабатывает виртуальную реальность. «Картина активности в области мозга, участвующая в пространственном ориентировании в виртуальном мире совершенно иная, чем в реальном мире», сказал профессор физики, неврологии, и нейробиологии М. Мехта. Выводы ученых могут иметь важное значение для людей, использующих виртуальную реальность для игр, коммерческих, тренировочных, научных исследований или других целей.
Ученые изучали гиппокамп — область мозга, при поражении которой могут возникнуть такие заболевания, как болезнь Альцгеймера, депрессия, шизофрения, эпилепсия и посттравматическое стрессовое расстройство. Гиппокамп играет важную роль в формировании новых воспоминаний и создании ментальных карт пространства. Например, когда человек исследует новое место, нейроны гиппокампа избирательно активизируются, обеспечивая «когнитивную карту» окружающей среды.
Механизмы, посредством которых мозг делает эти когнитивные карты пока остаются загадкой, но неврологи предположили, что гиппокамп вычисляет расстояние между объектом и окружающими достопримечательностями, такими как здания, горы и пр. При этом, другие сигналы, например, запахи и звуки, также могут помочь мозгу определить пробелы и расстояния.
Чтобы проверить, может ли гиппокамп фактически образовывать пространственные карты, используя только визуальные ориентиры, исследовательская группа нейро-физиков разработала неинвазивную виртуальную среду реальности, чтобы изучить, как нейроны гиппокампа в мозге крыс будут реагировать в виртуальном мире, не имея возможности использовать запахи, звуки и сигналы.
Исследователи поместили крыс на закрытую беговую дорожку в окружении «виртуального мира». Вокруг них на больших экранах транслировались изображения виртуальной среды. В процессе эксперимента ученые измеряли поведение крыс и активность сотен нейронов в их гиппокампе. Исследователи также измерили поведение крыс и их нервную деятельность, когда они бегали в реальной комнате, которая выглядела в точности, как в виртуальной реальности.
В результате, ученые с удивлением обнаружили, что реакция мозга в виртуальных и реальных условиях была совершенно разной. В виртуальном мире, нейроны гиппокампа крыс активизировались совершенно произвольно, как будто нейроны не имели ни малейшего представления о том, где находятся крысы, хотя крысы, казалось, ведут себя совершенно нормально как в реальном, так и в виртуальном мире. Ученые также были поражены, обнаружив, что хотя нейроны гиппокампа крыс были очень активны в реальной среде, но более половины из этих нейронов не активизировались в виртуальном пространстве.
«Виртуальный мир, спроектированный в исследовании был очень похож на среду виртуальной реальности, используемой человеком, и поведение нейронов в головном мозге крыс в этот момент было бы очень трудно отличить от нейронов человеческого мозга», сказал профессор Мехта. Его вывод: «нейронная модель в виртуальной реальности существенно отличается от функциональности гиппокампа в реальном мире. Мы должны полностью понять, как виртуальная реальность влияет на мозг».
Опубликовано в рубрике 