Warum haben diese Wissenschaftler ein VR-Headset für Mäuse entwickelt? 🐭

Mäuse tauchen nun in virtuelle Welten ein, dank eines maßgeschneiderten Headsets. Eine Innovation, die neue Einblicke in bestimmte Aspekte des Gehirns bieten und neue Wege für die medizinische Forschung eröffnen könnte.


Forscher der Cornell University haben ein Virtual-Reality-Headset für Mäuse entwickelt, das den Namen MouseGoggles trägt. Es besteht aus Smartwatch-Displays und Miniaturlinsen und bietet eine vollständige visuelle Immersion mit einem Sichtfeld von 230 Grad horizontal und 140 Grad vertikal. Die Mäuse, die auf einem Laufband platziert werden, erkunden virtuelle Umgebungen, während sie von den Wissenschaftlern beobachtet werden.

Das Hauptziel dieser Technologie ist die Erforschung der Gehirnmechanismen, die mit räumlicher Navigation und Gedächtnis verbunden sind. Die Forscher hoffen, Krankheiten wie Alzheimer besser zu verstehen, indem sie beobachten, wie Mäuse auf komplexe visuelle Reize reagieren.

In dieser Studie wurden die Mäuse mit einem festen Headset ausgestattet und auf eine rotierende Kugel gesetzt, die als Laufband dient. Diese Konfiguration ermöglicht es den Nagetieren, sich frei in einer virtuellen Umgebung zu bewegen, während ihr Kopf stabil bleibt, um präzise Beobachtungen zu ermöglichen. Das Headset, bestehend aus Miniaturdisplays und Linsen, projiziert hochfrequente stereoskopische Bilder und schafft so eine realistische visuelle Immersion.

Die Forscher verwenden auch integrierte Kameras, um die Augenbewegungen und die Veränderungen der Pupillengröße zu verfolgen, was präzise Daten über das Engagement und die Reaktionen der Mäuse liefert. Diese Kombination aus Virtual Reality und Eye-Tracking ermöglicht die Untersuchung von Gehirnfunktionen unter kontrollierten Bedingungen.

Bei den Tests zeigten die Mäuse überraschende Reaktionen. Zum Beispiel zuckten sie zusammen, als sie einen dunklen Fleck sahen, der einen sich nähernden Raubtier simulierte – ein Zeichen dafür, dass sie die Bedrohung als real wahrnahmen. Diese Reaktion, die bei weniger immersiven Systemen ausblieb, bestätigt die Effektivität des Geräts. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in Nature Methods und betonten die Bedeutung dieses Fortschritts für die Neurowissenschaften.


Die MouseGoggles könnten auch die Untersuchung des Blutflusses im Gehirn verbessern. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass eine verbesserte Durchblutung bei Mäusen mit Alzheimer ihr Gedächtnis innerhalb weniger Stunden steigert. Dieses Headset wird es ermöglichen, diese Entdeckungen zu vertiefen, indem es einen präziseren und immersiveren experimentellen Rahmen bietet.

In Zukunft planen die Forscher, mobile Versionen für größere Nagetiere wie Ratten zu entwickeln. Sie möchten auch andere Sinne wie Geruch oder Geschmack integrieren, um multisensorische Erfahrungen zu schaffen. Diese Innovationen könnten neue Perspektiven für die Erforschung komplexer Verhaltensweisen und neurodegenerativer Erkrankungen eröffnen.

Was ist Pupillometrie und warum ist sie in den Neurowissenschaften wichtig?

Die Pupillometrie ist eine Technik, die Veränderungen der Pupillengröße als Reaktion auf visuelle oder kognitive Reize misst. Diese Veränderungen, die oft mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, werden vom autonomen Nervensystem gesteuert und spiegeln die Gehirnaktivität wider. In den Neurowissenschaften wird diese Methode verwendet, um Aufmerksamkeit, Emotionen und kognitive Prozesse zu untersuchen.

Die Pupillen weiten sich oder verengen sich je nach Lichtintensität, aber auch als Reaktion auf emotionale oder mentale Reize. Beispielsweise kann eine stressige Situation eine Pupillenerweiterung auslösen. Diese Reaktionen liefern wertvolle Hinweise auf den mentalen Zustand eines Individuums oder eines Tieres.

Im Fall der MouseGoggles ermöglicht die Pupillometrie die Messung des Engagements der Mäuse in den virtuellen Umgebungen. Durch die Verfolgung der Pupillengrößenänderungen können die Forscher bewerten, ob die Mäuse die Reize als real wahrnehmen und wie ihr Gehirn diese Informationen verarbeitet.

Diese Technik ist besonders nützlich für die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer. Durch die Analyse der Pupillenreaktionen können Wissenschaftler kognitive Dysfunktionen besser verstehen und die Wirksamkeit neuer Behandlungen testen. Die Pupillometrie bietet somit ein einzigartiges Fenster in die Funktionsweise des Gehirns.