محققان دانشگاه کرنل، با هدف تسهیل مطالعات مربوط به مغز و بیماری‌های مرتبط، اقدام به توسعه‌ی یک هدست واقعیت مجازی (VR) ویژه موش‌های آزمایشگاهی کرده‌اند. این مدل که هدست واقعیت مجازی MouseGoggles Duo 3D نام دارد، با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی و نرم‌افزارهای متن‌باز، بر روی یک کامپیوتر تک‌بردی رزبری پای ۴ اجرا می‌شود. این سیستم نوآورانه به موش‌ها اجازه می‌دهد تا در یک محیط مجازی بی‌انتها حرکت کنند و نیاز به ساخت مارپیچ‌های فیزیکی سنتی را از بین می‌برد.
این هدست VR با استفاده از قطعات چاپ شده سه بعدی و نرم‌افزارهای متن‌باز که بر روی یک رزبری پای ۴ اجرا می‌شوند، ساخته شده است. موش‌ها در طول آزمایش‌ها بر روی یک تردمیل کروی قرار می‌گیرند و با استفاده از این هدست، قادر به تجربه دنیای مجازی هستند. این رویکرد جدید، نیاز به استفاده از پروژکتورهای ویدیویی حجیم و ساخت مارپیچ‌های فیزیکی پیچیده برای موش‌ها را مرتفع می‌کند.
اهمیت استفاده از موش‌ها برای توسعه هدست واقعیت مجازی MouseGoggles Duo 3D
موش‌ها به دلیل سازگاری سریع با محیط‌های جدید و توانایی یادگیری بالا، به طور گسترده در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی برای مطالعه عملکرد مغز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ویژگی‌ها به محققان کمک می‌کند تا درک بهتری از بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر، که منجر به از دست دادن حافظه و کنترل در انسان می‌شود، پیدا کنند. چالش‌های پیش روی محققان در این زمینه شامل صرف زمان و هزینه برای ساخت مارپیچ‌های واقعی برای موش‌ها و همچنین دشواری ایجاد یک شبیه‌سازی واقعیت مجازی قانع‌کننده بود.
هدست واقعیت مجازی MouseGoggles Duo 3D با در نظر گرفتن این چالش‌ها طراحی شده است. محفظه آن به گونه‌ای طراحی شده که هزینه ساخت پایینی داشته و امکان تکرار سریع آن وجود داشته باشد. این محفظه شامل دو نمایشگر LED دایره‌ای به قطر ۱.۰۹ اینچ (۲.۷۶ سانتی‌متر) است که با فاصله ۰.۵ اینچ از هم قرار گرفته‌اند. از آنجایی که اندازه هدست در مقایسه با سر موش بسیار بزرگ است، در طول آزمایش‌ها، هدست با استفاده از یک سیستم مهارکننده در جلوی صورت موش ثابت نگه داشته می‌شود.
یک کامپیوتر تک‌بردی رزبری پای ۴ (SBC) شبیه‌سازی‌های سه بعدی تولید شده توسط موتور بازی متن‌باز Godot را بر روی سیستم عامل Raspberry Pi OS اجرا می‌کند. این سیستم قادر است تصاویر را با نرخ ۸۰ فریم در ثانیه و با تأخیر ورودی کمتر از ۱۳۰ میلی‌ثانیه برای به‌روزرسانی‌های تمام صفحه تولید کند.
هنگامی که موش‌ها در آزمون‌های واقعیت مجازی، مانند یافتن پاداش، قرار گرفتند، محققان تمرکز، موقعیت‌یابی اشیاء مجازی و سایر عوامل را بررسی کردند و دریافتند که عملکرد هدست واقعیت مجازی MouseGoggles Duo 3D با نمایشگرهای سنتی قابل مقایسه است. فعالیت مغز موش‌ها نیز با استفاده از تصویربرداری کلسیم دو فوتونی از قشر بینایی و ثبت الکتروفیزیولوژیکی هیپوکامپ برای جمع‌آوری داده‌های اعتبارسنجی به طور مستقیم مورد بررسی قرار گرفت.
__ تکنو دات مرجع اخبار تکنولوژی __
