Los ratones ahora pueden sumergirse en mundos virtuales gracias a un casco hecho a medida. Una innovación que podría arrojar luz sobre ciertos aspectos del cerebro y abrir nuevas vías para la investigación médica.
Investigadores de la Universidad de Cornell han diseñado un casco de realidad virtual adaptado para ratones, llamado MouseGoggles. Compuesto por pantallas de relojes inteligentes y lentes en miniatura, este dispositivo ofrece una inmersión visual total, con un campo de visión de 230 grados horizontalmente y 140 grados verticalmente. Los ratones, colocados en una cinta de correr, exploran así entornos virtuales mientras son observados por los científicos.
El objetivo principal de esta tecnología es estudiar los mecanismos cerebrales relacionados con la navegación espacial y la memoria. Los investigadores esperan comprender mejor enfermedades como el Alzheimer, observando cómo los ratones reaccionan a estímulos visuales complejos.
En este estudio, los ratones fueron equipados con un casco fijo, mientras se colocaban sobre una esfera giratoria que sirve como cinta de correr. Esta configuración permite a los roedores moverse libremente en un entorno virtual mientras mantienen su cabeza estable para una observación precisa. El casco, compuesto por pantallas en miniatura y lentes, proyecta imágenes estereoscópicas de alta frecuencia, creando una inmersión visual realista.
Los investigadores también utilizan cámaras integradas para rastrear los movimientos de los ojos y las variaciones en el tamaño de las pupilas, proporcionando así datos precisos sobre el compromiso y las reacciones de los ratones. Esta combinación de realidad virtual y seguimiento ocular permite estudiar las funciones cerebrales en condiciones controladas.
Durante las pruebas, los ratones mostraron reacciones sorprendentes. Por ejemplo, frente a una mancha oscura que simulaba un depredador acercándose, se sobresaltaron, señal de que percibían la amenaza como real. Esta reacción, ausente en sistemas menos inmersivos, confirma la eficacia del dispositivo. Los investigadores publicaron sus resultados en
Nature Methods, destacando la importancia de este avance para las neurociencias.
a) Vistas frontal (arriba) y lateral (abajo) de un ratón fijado en una cinta de correr lineal, equipado con un casco MouseGoggles Duo (versión 1.1) en tres ángulos de inclinación: 15° (izquierda), 30° (centro) y 45° (derecha).
b) Cobertura estimada del campo visual del casco para los tres ángulos de inclinación mencionados.
c) Mapa de los bigotes mostrando un contacto constante/total, temporal/parcial o ningún contacto con el casco según los tres ángulos, medido en tres ratones diferentes.
Los MouseGoggles también podrían mejorar el estudio de los flujos sanguíneos en el cerebro. Investigaciones anteriores han demostrado que mejorar la circulación sanguínea en ratones con Alzheimer potenciaba su memoria en cuestión de horas. Este casco permitirá profundizar en estos hallazgos al ofrecer un marco experimental más preciso e inmersivo.
En el futuro, los investigadores planean desarrollar versiones móviles para roedores más grandes, como ratas. También les gustaría integrar otros sentidos, como el olfato o el gusto, para crear experiencias multisensoriales. Estas innovaciones podrían abrir nuevas perspectivas en el estudio de comportamientos complejos y enfermedades neurodegenerativas.
¿Qué es la pupillometría y por qué es importante en neurociencias?
La pupillometría es una técnica que mide las variaciones en el tamaño de las pupilas en respuesta a estímulos visuales o cognitivos. Estos cambios, a menudo imperceptibles a simple vista, están controlados por el sistema nervioso autónomo y reflejan la actividad cerebral. En neurociencias, este método se utiliza para estudiar la atención, la emoción y los procesos cognitivos.
Las pupilas se dilatan o contraen según la intensidad de la luz, pero también en respuesta a estímulos emocionales o mentales. Por ejemplo, una situación estresante puede provocar una dilatación pupilar. Estas reacciones proporcionan pistas valiosas sobre el estado mental de un individuo o un animal.
En el caso de los MouseGoggles, la pupillometría permite medir el compromiso de los ratones en los entornos virtuales. Al rastrear los cambios en el tamaño de las pupilas, los investigadores pueden evaluar si los ratones perciben los estímulos como reales y cómo su cerebro procesa esta información.
Esta técnica es especialmente útil para estudiar enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Al analizar las reacciones pupilares, los científicos pueden comprender mejor las disfunciones cognitivas y probar la eficacia de nuevos tratamientos. La pupillometría ofrece así una ventana única al funcionamiento del cerebro.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Methods