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La VR per studiare il comportamento degli animali

Alcuni scienziati hanno messo a punto un sistema di realtà virtuale (VR) chiamato FreemoVR per studiare il comportamento di alcuni animali. L’obiettivo è capire come i topi, i moscerini e i pesci reagiscono negli ambienti virtuali in tempo reale.

FreemoVR ricorda molto l’Holodeck di Star Trek. Si tratta di un’arena circondata da monitor di computer che immergono gli animali in un mondo virtuale. I ricercatori hanno testato la tecnologia sui topi, sui moscerini della frutta e sui pesci zebra. Hanno scoperto che questi animali reagiscono agli oggetti e agli ambienti virtuali come farebbero nella realtà.

La complessità di questa ricerca è notevole. Non è la prima volta che si adotta la realtà virtuale per fare studi di questo genere. Ma in questo caso gli animali non sono stati bloccati e le immagini virtuali non erano statiche. Gli animali erano liberi di muoversi, limitati solo dai confini dell’arena. Diverse videocamere ad alta velocità tracciavano i movimenti degli animali in 3D in tempo reale. In questo modo le immagini proiettate sugli schermi si adeguavano in base agli spostamenti degli animali.

Davvero volevo essere in grado di inserire degli animali nei videogiochi, essenzialmente“, ha detto Andrew Straw, studioso di circuiti neurali e del comportamento presso l’Università di Freiburg (Germania). E pare che più o meno ci sia riuscito. Solo che per la scienza non si tratta certo di un gioco.

In uno degli esperimenti, i ricercatori hanno proiettato sulle pareti di una vasca con un pesce zebra un mucchio di alieni del noto videogioco Space Invaders. Le immagini proiettate si aggiornavano di continuo, in modo da farle apparire in 3D agli occhi del pesce. Quest’ultimo interagiva con gli “alieni” come se fossero dei pesci reali: quindi si aggregava e nuotava con loro. “Era come uno sciame ibrido biologico di computer“, ha dichiarato Straw a The Verge.

In un altro esperimento, dei moscerini da frutta hanno volato intorno a un cilindro nero virtuale fatto percepire al centro dell’arena. I moscerini volavano intorno all’oggetto virtuale proprio come avrebbero fatto con un cilindro nero reale.

In un terzo esperimento, dei topi sono stati messi su una pista rotonda posizionata su un grande schermo tv. I diversi modelli a scacchi trasmessi dallo schermo facevano apparire metà della pista più elevata rispetto all’altra metà. I topi hanno evitato la parte della pista che sembrava più elevata, come di solito fanno in ambienti reali.

Un topo su una piattaforma circolare posizionata su un grande schermo che proietta immagini di 2 diversi modelli di scacchi.
L’esperimento con il topo tramite la piattaforma FreemoVR – Credit Photo: IMP / IMBA Graphics Department

Altri dettagli sulla ricerca li trovi su Nature Methods.

Tuttavia, il sistema non è perfetto. FreemoVR si basa su schermi e proiettori progettati per gli umani e non per gli animali. A differenza delle persone, molti animali possono vedere la luce polarizzata e la sfruttano come bussola per i loro spostamenti. Di conseguenza, studiare come gli animali si comportano in un’ambiente virtuale non è proprio come studiarli nell’ambiente reale.

Questa tecnologia, però, può aiutare gli scienziati a capire meglio come gli animali si orientano nel mondo, come si muovono e come interagiscono con gli altri animali. Straw, in particolare, vuole adottare questo sistema per studiare come i moscerini da frutta reagiscono negli ambienti virtuali molto simili a quelli reali. In questo può comprendere meglio il ruolo di specifici neuroni in determinati tipi di comportamento.

Come accennavo prima, non è la prima volta che questo genere di tecnologia viene applicata agli animali. Un po’ di tempo fa abbiamo visto il caso della realtà virtuale adattata a un topo per la ricerca neurologica. Un tipo di ricerca che ha lo scopo di comprendere il funzionamento del nostro cervello e alcune sue malattie, come ad esempio l’Alazheimer.

La realtà virtuale si conferma ancora una volta molto utile anche per la scienza. A quanto pare, l’interazione tra animali e alieni virtuali può dirci qualcosa di importante sul comportamento. Chi l’avrebbe mai detto?

Danilo Bologna
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Cultore della comunicazione digitale, co-founder di Immersive Tech e autore di Controcorrente.
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