VR技術在蜜蜂視覺研究上的應用
近幾年虛擬實境(virtual reality, VR)在技術上的快速進展，無論是生活或是科學研究的很多層面都著實的受到了不小的影響，在昆蟲或是動物的行為研究上VR則是一樣不可多得的寶貝，突破了以往行為實驗的種種限制，使行為實驗方面的研究帶來了不小的進展。
昆蟲的行為實驗一直以來都面對著一個難題：如何將受試動物置於自然的環境，同時能夠即時記錄其神經系統的反應？以蜜蜂的視覺學習、記憶的研究為例，要讓蜜蜂有最自然且充分表達記憶能力的行為表現自然是希望讓它能夠自由飛翔、移動，但記錄神經訊號的設備則不允許如此，至少必須限制其行動範圍並以繩子等方式栓在特定位置以記錄訊號。如此被記錄下的蜜蜂從行為表現上來看，無論是活動能力以及學習能力都略差於自由行動的蜜蜂。
為了解決這個難題，將實驗設備導入VR技術可以一定程度突破這項限制。利用LED螢幕或者高解析度的投影裝置便可在實驗室創造接近自然的場景，同時使用動作補償(locomotion compensator)技術如將蜜蜂置於微小的光學感應滑鼠球行走，或是將蜜蜂吊起以壓電晶體感應其飛行時產生的扭力，便可即時記錄蜜蜂爬行或飛行的行動並同時回饋在視覺表現上做出反應，如此記錄下的神經系統的變化便可以接近蜜蜂實際自由行動的情況。
當然目前的實驗設備並非毫無問題，首先，即便在視覺刺激的層面能夠接近自然，其他層面的刺激卻難以達到，例如蜜蜂能夠透過觸角及體毛的觸覺在飛行中感測氣流的變化，因為依然必須限制蜜蜂的行動使得這個層面的重現便難以達到。再者，刺激的呈現必須針對受試動物進行調整，目前大多數的VR技術是為了人類所量身打造的，能否針對不同動物的感官做出調整，例如螢幕的呈現對應不同動物的色覺，這也是需要考量的問題。即便還有不少等待解決的問題，VR技術對於科學研究依然是充滿可能性且尚待突破的。
撰稿：曾思喬
原始論文：Patrick Schultheiss, Alexis Buatois, Aurore Avarguès-Weber, Martin Giurfa, Using virtual reality to study visual performances of honeybees, Current Opinion in Insect Science
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221457451730113X
昆蟲的行為實驗一直以來都面對著一個難題：如何將受試動物置於自然的環境，同時能夠即時記錄其神經系統的反應？以蜜蜂的視覺學習、記憶的研究為例，要讓蜜蜂有最自然且充分表達記憶能力的行為表現自然是希望讓它能夠自由飛翔、移動，但記錄神經訊號的設備則不允許如此，至少必須限制其行動範圍並以繩子等方式栓在特定位置以記錄訊號。如此被記錄下的蜜蜂從行為表現上來看，無論是活動能力以及學習能力都略差於自由行動的蜜蜂。
為了解決這個難題，將實驗設備導入VR技術可以一定程度突破這項限制。利用LED螢幕或者高解析度的投影裝置便可在實驗室創造接近自然的場景，同時使用動作補償(locomotion compensator)技術如將蜜蜂置於微小的光學感應滑鼠球行走，或是將蜜蜂吊起以壓電晶體感應其飛行時產生的扭力，便可即時記錄蜜蜂爬行或飛行的行動並同時回饋在視覺表現上做出反應，如此記錄下的神經系統的變化便可以接近蜜蜂實際自由行動的情況。
當然目前的實驗設備並非毫無問題，首先，即便在視覺刺激的層面能夠接近自然，其他層面的刺激卻難以達到，例如蜜蜂能夠透過觸角及體毛的觸覺在飛行中感測氣流的變化，因為依然必須限制蜜蜂的行動使得這個層面的重現便難以達到。再者，刺激的呈現必須針對受試動物進行調整，目前大多數的VR技術是為了人類所量身打造的，能否針對不同動物的感官做出調整，例如螢幕的呈現對應不同動物的色覺，這也是需要考量的問題。即便還有不少等待解決的問題，VR技術對於科學研究依然是充滿可能性且尚待突破的。
撰稿：曾思喬
原始論文：Patrick Schultheiss, Alexis Buatois, Aurore Avarguès-Weber, Martin Giurfa, Using virtual reality to study visual performances of honeybees, Current Opinion in Insect Science
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221457451730113X
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