UCLA neurophysicists have found tha

UCLA neurophysicists have found that space-mapping neurons in the brain react differently to virtual reality than they do to real-world environments. Their findings could be significant for people who use virtual reality for gaming, military, commercial, scientific or other purposes.




"The pattern of activity in a brain region involved in spatial learning in the virtual world is completely different than when it processes activity in the real world," said Mayank Mehta, a UCLA professor of physics, neurology and neurobiology in the UCLA College and the study's senior author. "Since so many people are using virtual reality, it is important to understand why there are such big differences."

The study was published today in the journal Nature Neuroscience.

The scientists were studying the hippocampus, a region of the brain involved in diseases such as Alzheimer's, stroke, depression, schizophrenia, epilepsy and post-traumatic stress disorder. The hippocampus also plays an important role in forming new memories and creating mental maps of space. For example, when a person explores a room, hippocampal neurons become selectively active, providing a "cognitive map" of the environment.

The mechanisms by which the brain makes those cognitive maps remains a mystery, but neuroscientists have surmised that the hippocampus computes distances between the subject and surrounding landmarks, such as buildings and mountains. But in a real maze, other cues, such as smells and sounds, can also help the brain determine spaces and distances.

To test whether the hippocampus could actually form spatial maps using only visual landmarks, Mehta's team devised a noninvasive virtual reality environment and studied how the hippocampal neurons in the brains of rats reacted in the virtual world without the ability to use smells and sounds as cues.

Researchers placed a small harness around rats and put them on a treadmill surrounded by a "virtual world" on large video screens—a virtual environment they describe as even more immersive than IMAX—in an otherwise dark, quiet room. The scientists measured the rats' behavior and the activity of hundreds of neurons in their hippocampi, said UCLA graduate student Lavanya Acharya, a lead author on the research.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

UCLA neurophysicists พบว่า neurons แมปพื้นที่ในสมองตอบสนองแตกต่างเสมือนจริงกว่าจะทำให้สภาพแวดล้อมจริง เปิดเผยอาจจะสำคัญสำหรับคนที่ใช้ความเป็นจริงเสมือนสำหรับแน้ ทหาร พาณิชย์ ทางวิทยาศาสตร์ หรืออื่น ๆ "รูปแบบของกิจกรรมในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องในพื้นที่เรียนรู้ในโลกเสมือนอย่างสมบูรณ์แตกเมื่อประมวลผลกิจกรรมในโลกจริง, " กล่าวว่า Mayank Mehta อาจารย์ UCLA ของฟิสิกส์ ประสาทวิทยา และ neurobiology วิทยาลัย UCLA และการศึกษาผู้เขียน "เนื่องจากคนจำนวนมากใช้ความเป็นจริงเสมือน จะต้องทำความเข้าใจว่าทำไมจึงมีความแตกต่างดังกล่าวใหญ่"การศึกษาถูกตีพิมพ์ในสมุดรายวันการประสาทวิทยาศาสตร์ธรรมชาติวันนี้นักวิทยาศาสตร์ที่ได้เรียนฮิพโพแคมปัส บริเวณของสมองที่เกี่ยวข้องกับโรคเช่นไซเมอร์ของ จังหวะ ซึมเศร้า โรคจิตเภท โรคลมชัก และโรคเครียดเจ็บปวดหลัง ฮิพโพแคมปัสยังมีบทบาทสำคัญในความทรงจำใหม่ และจิตใจการสร้างแผนที่ของพื้นที่ ตัวอย่าง เมื่อผู้สำรวจห้องพัก hippocampal neurons งานเลือก ให้ "รับรู้แผนที่" สภาพแวดล้อมกลไกที่สมองทำให้แผนที่เหล่านั้นรับรู้ยังคง ลึกลับ แต่ neuroscientists มี surmised ว่า ฮิพโพแคมปัสที่คำนวณระยะทางระหว่างชื่อเรื่องและสถานที่โดยรอบ เช่นอาคารและภูเขา แต่ในเขาวงกตจริง สัญลักษณ์อื่น ๆ กลิ่นและเสียง สามารถช่วยสมองกำหนดพื้นที่และระยะทางการทดสอบจริงฮิพโพแคมปัสสามารถ ฟอร์มปริภูมิแผนที่ใช้เฉพาะภาพสถานที่ท่องเที่ยว ทีมงานของ Mehta กำหนดสภาพแวดล้อมเสมือนจริง noninvasive และศึกษาวิธี neurons hippocampal ในสมองของหนูปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในโลกเสมือนไม่มีความสามารถในการใช้กลิ่น และเสียงเป็นสัญลักษณ์นักวิจัยที่วางขนาดเล็กเทียมรอบหนู และทำให้พวกเขาบน treadmill ท่ามกลาง "โลกเสมือน" บนหน้าจอวิดีโอขนาดใหญ่ซึ่งสภาพแวดล้อมเสมือนจะอธิบายเป็นเสมือนจริงยิ่งกว่าไอแม็กซ์ — ในมืดมิฉะนั้น เงียบสงบห้องพัก นักวิทยาศาสตร์การวัดพฤติกรรมของหนูและการร้อยของ neurons ใน hippocampi ของพวกเขา กล่าวว่า นักศึกษาบัณฑิตศึกษา UCLA ก้มคาราวะ Lavanya ผู้เขียนเป้าหมายในการวิจัย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พบว่า พื้นที่ neurophysicists UCLA แผนที่เซลล์ประสาทในสมองตอบสนองแตกต่างกันเพื่อเสมือนจริงกว่าที่พวกเขาทำในสภาพแวดล้อมจริง . การค้นพบของพวกเขาอาจจะแตกต่างกันสำหรับคนที่ใช้สำหรับการเล่นเกมเสมือนจริงเชิงพาณิชย์ การทหาร วิทยาศาสตร์ หรือเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ .




" รูปแบบของกิจกรรมในภาคสมองส่วนร่วมในการเรียนรู้เชิงพื้นที่ในโลกเสมือนที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงกว่าเมื่อกระบวนการกิจกรรมในโลกจริง กล่าวว่า mayank Mehta , UCLA ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ ประสาทวิทยาและประสาทชีววิทยาใน UCLA มหาวิทยาลัยและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา " เพราะหลายคนใช้ความเป็นจริงเสมือนมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเข้าใจว่าทำไมมีความแตกต่างใหญ่เช่น "

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวันนี้ในวารสารประสาทวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาสมองส่วนฮิปโปแคมปัส พื้นที่ของสมองที่เกี่ยวข้องกับโรค เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคหลอดเลือดสมอง , ซึมเศร้า , โรคจิตเภท , โรคลมชักและโรคเครียด post-traumatic .ฮิปโปแคมปัสยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างความทรงจำใหม่และการสร้างแผนที่สมองของพื้นที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อบุคคลพิจารณาห้อง เซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสเป็นเลือกที่ปราดเปรียว ให้แผนที่ " การคิด " ของสิ่งแวดล้อม

กลไกซึ่งสมองทำให้คนที่คิดแผนที่ยังคงเป็นปริศนาแต่ neuroscientists ได้สันนิษฐานว่าฮิปโปแคมปัสจะคำนวณระยะทางระหว่างวัตถุและบริเวณโดยรอบอาคารและสถานที่ เช่น ภูเขา แต่ในเขาวงกต จริง ๆคิว เช่น กลิ่น และเสียง นอกจากนี้ยังช่วยให้สมองตรวจสอบพื้นที่และระยะทาง

เพื่อทดสอบว่าสมองส่วนฮิปโปแคมปัส จริง รูปแผนที่เชิงพื้นที่โดยเฉพาะแหล่งท่องเที่ยว ภาพทีม Mehta ของการวางแผนสภาพแวดล้อมเสมือนจริงไม่อันตรายและศึกษาว่าเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสในสมองของหนูมีปฏิกิริยาในโลกเสมือนจริง โดยไม่มีความสามารถในการใช้กลิ่นและเสียงเป็นคิว

นักวิจัยวางเทียมขนาดเล็กรอบ ๆตัว และใส่บนลู่วิ่งล้อมรอบด้วย " โลกเสมือน " กับวิดีโอขนาดใหญ่ screens-a เสมือนเป็นสภาพแวดล้อมที่พวกเขาอธิบายดื่มด่ำกว่า IMAX ในห้องเงียบ มืด อย่างอื่น นักวิทยาศาสตร์วัดพฤติกรรมหนู ' และกิจกรรมของหลายร้อยของเซลล์ประสาทใน hippocampi ของ UCLA ที่นักศึกษา lavanya Acharya , กล่าวว่า ,เป็นผู้เขียนนำในการวิจัย