Agora, ratos estão mergulhando em mundos virtuais graças a um capacete personalizado. Uma inovação que pode esclarecer certos aspectos do cérebro e abrir novos caminhos para a pesquisa médica.
Pesquisadores da Universidade Cornell projetaram um capacete de realidade virtual adaptado para ratos, chamado MouseGoggles. Composto por telas de relógios inteligentes e lentes em miniatura, o dispositivo oferece imersão visual total, com um campo de visão de 230 graus horizontalmente e 140 graus verticalmente. Os ratos, colocados em uma esteira, exploram ambientes virtuais enquanto são observados pelos cientistas.
O principal objetivo dessa tecnologia é estudar os mecanismos cerebrais relacionados à navegação espacial e à memória. Os pesquisadores esperam entender melhor doenças como o Alzheimer, observando como os ratos reagem a estímulos visuais complexos.
Neste estudo, os ratos foram equipados com um capacete fixo, enquanto eram colocados em uma esfera rotativa que serve como esteira. Essa configuração permite que os roedores se movam livremente em um ambiente virtual, mantendo a cabeça estável para uma observação precisa. O capacete, composto por telas em miniatura e lentes, projeta imagens estereoscópicas de alta frequência, criando uma imersão visual realista.
Os pesquisadores também usam câmeras integradas para rastrear os movimentos dos olhos e as variações no tamanho das pupilas, fornecendo dados precisos sobre o engajamento e as reações dos ratos. Essa combinação de realidade virtual e rastreamento ocular permite estudar as funções cerebrais em condições controladas.
Durante os testes, os ratos mostraram reações surpreendentes. Por exemplo, diante de uma mancha escura simulando um predador se aproximando, eles se assustaram, sinal de que perceberam a ameaça como real. Essa reação, ausente em sistemas menos imersivos, confirma a eficácia do dispositivo. Os pesquisadores publicaram seus resultados na
Nature Methods, destacando a importância desse avanço para as neurociências.
a) Vistas frontal (topo) e lateral (base) de um rato fixado em uma esteira linear, equipado com um capacete MouseGoggles Duo (versão 1.1) em três ângulos de inclinação: 15° (esquerda), 30° (meio) e 45° (direita).
b) Cobertura estimada do campo visual do capacete para os três ângulos de inclinação mencionados.
c) Mapa dos bigodes mostrando contato constante/total, temporário/parcial ou nenhum contato com o capacete de acordo com os três ângulos, medido em três ratos diferentes.
Os MouseGoggles também podem melhorar o estudo dos fluxos sanguíneos no cérebro. Pesquisas anteriores mostraram que a melhoria da circulação sanguínea em ratos com Alzheimer aumentava sua memória em algumas horas. Esse capacete permitirá aprofundar essas descobertas, oferecendo um ambiente experimental mais preciso e imersivo.
No futuro, os pesquisadores planejam desenvolver versões móveis para roedores maiores, como ratos. Eles também gostariam de integrar outros sentidos, como olfato ou paladar, para criar experiências multissensoriais. Essas inovações podem abrir novas perspectivas no estudo de comportamentos complexos e doenças neurodegenerativas.
O que é a pupilometria e por que ela é importante nas neurociências?
A pupilometria é uma técnica que mede as variações no tamanho das pupilas em resposta a estímulos visuais ou cognitivos. Essas mudanças, muitas vezes imperceptíveis a olho nu, são controladas pelo sistema nervoso autônomo e refletem a atividade cerebral. Nas neurociências, esse método é usado para estudar atenção, emoção e processos cognitivos.
As pupilas dilatam ou se contraem dependendo da intensidade da luz, mas também em resposta a estímulos emocionais ou mentais. Por exemplo, uma situação estressante pode causar dilatação pupilar. Essas reações fornecem pistas valiosas sobre o estado mental de um indivíduo ou animal.
No caso dos MouseGoggles, a pupilometria permite medir o engajamento dos ratos nos ambientes virtuais. Ao rastrear as mudanças no tamanho das pupilas, os pesquisadores podem avaliar se os ratos percebem os estímulos como reais e como seu cérebro processa essas informações.
Essa técnica é particularmente útil para estudar doenças neurodegenerativas como o Alzheimer. Ao analisar as reações pupilares, os cientistas podem entender melhor as disfunções cognitivas e testar a eficácia de novos tratamentos. A pupilometria oferece, assim, uma janela única para o funcionamento do cérebro.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Nature Methods