苍蝇和鱼的虚拟现实!

你还记得《星际迷航》中出现的全息甲板吗?这个虚拟现实房间可以变成任何你能想到的东西。本周，科学家们做出了一款——但在你太兴奋而不想尝试之前——它不是为人类准备的，而是为动物准备的!这个新的虚拟现实室可以帮助科学家进行他们以前无法进行的实验，测试动物如何理解它们的环境——这对自由移动的动物来说是很棘手的，因为你不能让苍蝇戴上VR耳机。乔治亚·米尔斯采访了弗里堡大学的生物学教授安德鲁·斯特劳，以了解他们是如何做到的。

我一直受到《星际迷航》全息甲板的启发。基本上我们做了一个动物可以进入的竞技场，当它们在3D中移动时，我们跟踪它们，几乎是即时的。然后根据它眼睛所处的位置，我们用电脑投影仪在竞技场的墙上画出我们需要画的一切，这样它就能从动物的位置看到我们想要的任何一种虚拟世界，因为基本上，动物是在电脑游戏中。

真正的技巧是，我们不是只做一次而是更新动物的位置我们更新世界，所以这是一个完全动态的过程。当动物四处走动时，它所看到的与它在电脑游戏中的真实情况完全一致。所以，对动物来说，它沉浸在它能看到的3D世界里。

乔治亚-我明白了。这是动物的全息甲板。所以在这种环境下的动物，你能不能让它们看起来好像有障碍物在路上，它们不只是在一个空间里跑来跑去，看着墙壁，它们看起来好像中间有东西?

安德鲁:对，没错。我们做的第一个实验是一种验证实验，我们可以测试动物的行为我们用苍蝇和鱼做了这个实验。我们在竞技场中央放了一个简单的垂直柱子，一个圆柱体——一个真正的圆柱体——我们用同样的跟踪系统量化了动物的行为。我们测量了它们是如何在柱子周围游泳或飞行的然后我们可以做同样的事情，不是在真实的柱子上，而是在虚拟的柱子上，然后我们可以再次计算相同的统计数据。我们可以看到，这些动物对虚拟帖子的行为和对现实世界帖子的行为没有什么区别，所以我认为把这称为动物的虚拟现实是公平的。

乔治亚-什么动物都可以进去，因为动物之间的视觉系统非常不同，所以它对所有动物都有效吗?

你完全正确，动物有非常不同的视觉系统。例如，我们的显示器是为人类调整的，所以就光谱和颜色而言，我们为人类使用RGB，这对于我们一直在做的实验和我们感兴趣的实验来说效果很好。但是很多动物对紫外线都很敏感如果我们想要在紫外线光谱中提供一个很好的虚拟现实，我们就必须考虑一些修改或不同的显示技术。

但就哪种动物而言呢?我们对神经科学中常用的模型物种很感兴趣。它们是啮齿类动物，像斑马鱼这样的鱼，还有果蝇。这些是我们花费最多精力去测试的。

Georgia -你认为人们会用它做什么样的研究?

安德鲁:这项技术让那些对研究动物和环境之间的相互作用，或者动物和其他动物之间的相互作用感兴趣的人可以做一些他们以前做不到的实验。我的研究领域是视觉处理和更高层次的处理，比如空间认知的相互作用。那么，动物是如何知道自己在哪里，看到了什么呢?你可以想象，通过和动物玩游戏，比如让它从A地传送到B地，我们可以问，例如，它是否在构建它所处环境的地图?历史上，人们一直在自由活动的动物身上做实验，当然，很难控制视觉世界。或者他们一直在做这些受限制的动物虚拟现实，动物得到的反馈是不自然的。所以，这里的创新是做自由移动的虚拟现实。