مغز چگونه به واقعیت مجازی واکنش نشان می‌دهد؟

یافته‌های آن‌ها برای افرادی که از واقعیت مجازی جهت انجام بازی‌های رایانه‌ای یا اهداف نظامی، تجاری و علمی استفاده می‌کنند، حائزاهمیت خواهند بود.

«مایانک متا»، استاد علوم اعصاب و زیست‌شناسی عصبی دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس و رهبر ارشد این تحقیق، گفت: الگوی فعالیت ناحیه‌ای از مغز که در یادگیری فضایی دنیای واقعی دخیل است، کاملا متفاوت از زمانی است که مغز فعالیتی را در دنیای واقعی تحلیل می‌کند. از آنجا که افراد بسیاری از واقعیت مجازی استفاده می‌کنند، درک دلیل وجود چنین تفاوت‌های بزرگی اساسی است.

زهرا آقاجان، یکی از نویسندگان ارشد این مقاله، به همراه محققان حاضر، هیپوکامپ را بررسی کردند. هیپوکامپ، ناحیه‌ای از مغز است که در بیماری‌هایی مانند بروز آلزایمر، سکته مغزی، افسردگی، اسکیزوفرنی، صرع و استرس پس از سانحه دخیل است. هیپوکامپ همچنین نقش مهمی در شکل‌دادن خاطرات جدید و خلق نقشه‌های ذهنی از فضا ایفا می‌کند؛ به طور مثال، زمانی که شخصی وارد اتاقی می‌شود، نورون‌های هیپوکامپ به طور گزینشی فعال می‌شوند و نقشه‌ای شناختی از محیط ارائه می‌دهند.

مکانیسمی که از طریق آن مغز این نقشه‌های شناختی را خلق می‌کند، هنوز معماست اما دانشمندان عصبی معتقدند هیپوکامپ، فواصل بین فردی خاص و مولفه‌های اطراف مانند ساختمان‌ها و کوه‌ها را محاسبه می‌کند. با این حال، در یک مارپیچ واقعی، سرنخ‌های دیگری مانند بوها و صداها نیز به مغز در تعیین فضاها و فواصل کمک می‌کنند.

تیم علمی حاضر در این تحقیق، نوعی محیط واقعی مجازی خلق کرد و این موضوع را بررسی کرد که چگونه عصب‌های هیپوکامپ موجود در مغزهای موش‌ها در دنیای مجازی، بدون توانایی استفاده از بوها و صداها به سرنخ‌ها واکنش نشان می‌دهند. محققان همچنین رفتار و فعالیت نورونی موش‌ها را زمانی که در اتاقی واقعی و کاملا شبیه به اتاق مجازی راه می‌رفتند، بررسی کردند.

آقاجان و تیم علمی حاضر با کمال تعجب دریافتند نتایج حاصله در محیط‌های واقعی و مجازی کاملا متفاوت بود. در دنیای مجازی به نظر می‌رسید نورون‌های هیپوکامپ موش‌ها کاملا به صورت تصادفی فعال می‌شدند گویی آن‌ها هیچ ایده‌ای درباره این که موش‌ها کجا بودند، نداشتند. این در حالی بود که به نظر می‌رسید موش‌ها در دنیاهای واقعی و مجازی کاملا به صورت عادی رفتار می‌کردند.

زهر آقاجان گفت: تحلیل کاملا دقیق ریاضیاتی نشان داد نورون‌ها در دنیای مجازی میزان فاصله‌ای را که موش طی کرده بود، محاسبه می‌کردند و این موضوع صرف‌نظر از این واقعیت بود که موش در فضای مجازی کجا قرار دارد.

وی و همکارانش همچنین دریافتند گرچه نورون‌های هیپوکامپ موش‌ها در محیط دنیای واقعی تا حد بالایی فعال بودند، بیش از نیمی از آن‌ها در فضای مجازی غیرفعال می‌شدند.

دنیای مجازی موردکاربرد در این تحقیق به محیط‌های واقعیت مجازی مورداستفاده انسان‌ها بسیار شباهت داشت و تشخیص‌دادن نورون‌های موجود در مغز موش‌ها از نورون‌های موجود در مغز انسان‌ها بسیار کار دشواری است.

جزئیات این پژوهش در نشریه Nature Neuroscience قابل‌مشاهده است.