Sistem realitas virtual berbasis Raspberry Pi untuk hewan kecil – Sains Terkini

Raspberry Pi Virtual Reality system (PiVR) adalah alat serba guna untuk menghadirkan lingkungan realitas virtual kepada hewan kecil yang bergerak bebas (seperti lalat dan larva ikan), menurut sebuah penelitian yang diterbitkan 14 Juli 2020 dalam jurnal akses terbuka PLOS Biologi oleh David Tadres dan Matthieu Louis dari University of California, Santa Barbara. Penggunaan PiVR, bersama dengan teknik seperti optogenetika, akan memfasilitasi pemetaan dan karakterisasi sirkuit saraf yang terlibat dalam perilaku.


PiVR terdiri dari arena perilaku, kamera, komputer mikro Raspberry Pi, pengontrol LED, dan layar sentuh. Sistem ini dapat menerapkan loop umpan balik antara pelacakan perilaku real-time dan pengiriman stimulus. PiVR adalah sistem serbaguna yang dapat disesuaikan yang harganya kurang dari $ 500, membutuhkan waktu kurang dari enam jam untuk membangun (menggunakan printer 3D), dan dirancang untuk dapat diakses oleh berbagai peneliti neuroscience.

Dalam studi baru, Tadres dan Louis menggunakan sistem PiVR mereka untuk menyajikan realitas virtual kepada hewan kecil yang bergerak bebas selama percobaan optogenetik. Optogenetika adalah teknik yang memungkinkan para peneliti untuk menggunakan cahaya untuk mengontrol aktivitas neuron pada hewan hidup, memungkinkan mereka untuk memeriksa hubungan sebab akibat antara aktivitas neuron yang berlabel genetik dan perilaku tertentu.

Sebagai pembuktian konsep, Tadres dan Louis menggunakan PiVR untuk mempelajari navigasi sensorik sebagai respons terhadap gradien bahan kimia dan cahaya pada sejumlah hewan. Mereka menunjukkan bagaimana larva lalat buah mengubah gerakan mereka sebagai respons terhadap gradien bau nyata dan virtual. Mereka kemudian menunjukkan bagaimana lalat dewasa mengadaptasi kecepatan gerak mereka untuk menghindari lokasi yang berhubungan dengan rasa pahit yang ditimbulkan oleh aktivasi optogenetik dari neuron-indera pengindra pahit mereka. Selain itu, mereka menunjukkan bahwa larva ikan zebra memodifikasi manuver belok mereka sebagai respons terhadap perubahan intensitas cahaya meniru gradien spasial. Menurut penulis, PiVR merupakan teknologi penghalang rendah yang harus memberdayakan banyak laboratorium untuk mengkarakterisasi perilaku hewan dan mempelajari fungsi sirkuit saraf.

"Lebih dari sebelumnya," catat para penulis, "ilmu saraf didorong oleh teknologi. Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah menyaksikan boom dalam penggunaan pelacakan loop tertutup dan optogenetika untuk menciptakan realitas sensorik virtual. Mengintegrasikan metodologi interdisipliner baru di laboratorium dapat menjadi menakutkan. Dengan PiVR, tujuan kami adalah membuat paradigma realitas virtual dapat diakses oleh semua orang, dari ilmuwan profesional hingga siswa sekolah menengah. PiVR harus membantu mendemokratisasikan teknologi canggih untuk mempelajari perilaku dan fungsi otak. "


Referensi:

Bahan disediakan oleh PLOS. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.