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Virtual Reality虛擬實境

更新時間:2019-06-19

簡要描述:

PhenoSys位于德國柏林,成立于2006年,是一家以研發為主的科研公司,公司的創始人和總裁Dr. York Winter,同時還是柏林洪堡大學認知神經生物學系的主席。 PhenoSys主要為自動化動物行為研究領域和市場提供開發前沿科學技術和研究手段。其研發團隊包括了電氣、機械工程、計算科學和生物學等方面的專家。 PhenoSys為行為學研究領域提供獨特的、自動化的研究設備,包括了專門為動物行為

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Virtual Reality虛擬實境

味覺,視覺,嗅覺,聽覺,觸覺是動物所能接受的所有外部刺激,大腦就是依靠這五種感官的輸入來認知、學習與記憶整個外部世界的。虛擬現實是人為創造出的一個接近真實世界的虛擬環境,可控的模擬真實世界中產生的各種感官刺激可使身處次環境的動物與虛擬環境進行互動,從而進行行為學方面的研究。Jet ball是一種新型的的虛擬現實的系統,用于大小鼠的行為學實驗的研究。它基于一個氣流懸浮球,固定的實驗動物可以通過這個懸浮球在虛擬空間中運動。虛擬現實提供了一個完全可控的試驗環境,可用于導航,認知,學習和記憶的研究。

 

 

電生理,成像等技術已經被廣泛應用于研究腦功能的實驗中,但是由于技術要求的局限性,在體的研究中主要是通過麻醉的動物上實現的,而如何對自由活動的動物進行研究成為目前的科研難點。Jet ball系統采用頭顱固定的方式,因此可結合電生理,光遺傳或成像技術,對動物在虛擬現實的環境中進行簡單或復雜的行為學實驗。

 

組成部分

硬件:
•TFT環繞監視系統:

1. 虛擬現實場景通過TFT環繞監視系統來實現。TFT環繞監視系統由6個19寸的顯示器以270度的科學精算角度(無盲點)圍成八角形,同時,顯示器的高分辨率(1280(x3)x 1024pixels),對比度(2000:1)以及反饋時間(20ms),這些都使得實驗動物在虛擬世界中處于真實的環境。

2. TFT顯示器設置了四個音響支架,可選擇性的放置音箱提供聲音效果以及聽覺刺激

3. 可以在虛擬現實場景中設定規定時間中的標記對實驗動物進行實驗刺激

4. 環繞監視系統上方有足夠的空間搭建其他設備,如顯微鏡等。

 

  

 

優點:

軟件可重構虛擬的大多數經典實驗迷宮場景,如T-maze, Y-maze, Plus-maze等,從而取代傳統的實景,有效的節約了實驗空間和金錢。
可設定在特定時間出現或消失不同大小形狀的標記
可模擬五感外周刺激的輸入,包括視覺,聽覺,嗅覺,味覺,觸覺,為實驗動物提供一個可控的模擬真實環境的活動。
虛擬環境高度的靈活可控性,可以給予實驗動物獎勵,懲罰,挫折感等機制。
外部接口可同步導出大腦刺激產生的時間標識,位置以及速度等數據。
實驗動物頭部可固定,從而結合其他試驗方法,如電生理,顯微鏡成像等技術手段進行行為學研究。
 

應用:

用于觀察實驗動物在虛擬現實中的復雜行為
條件反射可操作性
學習記憶過程的研究

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