康奈尔大学的研究人员使用 3D 打印部件和在 Raspberry Pi 4 上运行的开源软件,为实验室小鼠打造了 MouseGoggles Duo 3D VR 头戴式设备。使用 Duo 的鼠标在球形跑步机上无休止地奔跑时,会看到一个充满路径、障碍和奖励的虚拟世界。该耳机无需笨重的视频投影仪和物理鼠标迷宫。
小鼠经常在研究实验室中用于揭示大脑的工作原理,因为它们对未知环境的快速适应和快速学习能力。这些功能可用于帮助研究人员了解阿尔茨海默病等神经退行性疾病,这些疾病会导致人类记忆和控制丧失。研究人员面临的困难包括构建实际鼠标迷宫的时间和成本,以及在虚拟现实中创建令人信服的模拟的挑战。
MouseGoggles Duo 耳机在设计时就考虑到了这些因素。外壳采用 3D 打印,可实现低成本和快速设计迭代。表壳可容纳两个 1.09 英寸。(2.76 厘米)圆形 LED 显示屏,聚焦 0.5 英寸。(1.27 厘米)菲涅尔透镜,提供 230 度水平和 140 度垂直视野 (FOV)。由于头戴式设备与头部相比相当大,因此在实验过程中,它安装在受束缚鼠标的正面。
Raspberry Pi 4 单板计算机 (SBC) 运行由 Raspberry Pi OS 上运行的开源 Godot 游戏引擎生成的 3D 模拟。该系统能够生成 80 fps 的帧,输入到显示的延迟低于 130 毫秒,以实现全屏更新。
当小鼠接受 VR 测试(例如寻找奖励)时,研究人员发现 MouseGoggles Duo 的焦点、VR 对象定位和其他因素与传统投影显示器相比效果很好。使用视觉皮层的双光子钙成像和海马体的电生理记录直接监测小鼠的大脑,以捕获验证数据。
想要在 VR 世界中无休止地奔跑的读者可以使用 VR 跑步机,例如亚马逊上出售的 Kat Walk C2 系列。那些走了一整天太累的人可以用一副轻便的 AR 眼镜来放松,比如亚马逊上出售的 Xreal AR 眼镜。甚至不想动一根手指的读者可以将他们的名字放在 Elon Musk 的 Neuralink 等待名单上,以植入脑机接口 (BCI),这样他们就可以仅通过想法进行游戏和发推文。