-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

RU

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ru_RU

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Система виртуальной реальности с открытым исходным кодом для измерения пространственного обучения...
Система виртуальной реальности с открытым исходным кодом для измерения пространственного обучения...
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
An Open-Source Virtual Reality System for the Measurement of Spatial Learning in Head-Restrained Mice

Система виртуальной реальности с открытым исходным кодом для измерения пространственного обучения у мышей с ограниченной головой

Full Text
2,921 Views
08:59 min
March 3, 2023

DOI: 10.3791/64863-v

Clay Lacefield1,2, Hongtao Cai1, Huong Ho1, Carla Dias1, Hannah Chung1, René Hen1,2, Gergely F. Turi1,2

1Division of Systems Neuroscience,New York State Psychiatric Institute, 2Department of Psychiatry,Columbia University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a simplified open-source hardware and software setup for investigating mouse spatial learning using virtual reality (VR). The system enables head-restrained mice to navigate a virtual linear track, facilitated by microcontrollers and a single-board computer running a Python graphical software package.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Behavioral studies
  • Virtual Reality applications in research

Background

  • This open-source VR system delivers a consistent set of spatial stimuli.
  • The setup is cost-effective, compact, and modular.
  • It allows integration with existing head-restrained behavioral setups.
  • The system is applicable for various species and studies beyond mice.

Purpose of Study

  • To present an easy-to-use system for measuring spatial learning in head-restrained mice.
  • To demonstrate and describe the setup and operational protocols.
  • To analyze behavioral data during spatial learning tasks.

Methods Used

  • The platform consists of an open-source hardware system using microcontrollers and a single-board computer.
  • The biological model involves head-restrained mice exploring virtual environments.
  • No multiomics workflows were used in this study.
  • Steps include wiring connections between components, uploading software, and interacting with the graphical user interface.
  • Behavioral data is collected, allowing for analysis of spatial learning through various experimental paradigms.

Main Results

  • The system enables the tracking of mouse behavior on a virtual track, showcasing spatial learning capabilities.
  • Significant behavioral data is captured, revealing the potential for conditional responses in spatial tasks.
  • Findings suggest that mice can be trained to associate specific locations with rewards.
  • Four out of seven mice successfully learned hidden reward tasks under specific conditions.

Conclusions

  • The study validates the ability of the VR system to facilitate research on spatial learning in rodents.
  • It provides a model for future studies involving behavioral experiments across different species.
  • Insights gained can contribute to understanding broader mechanisms of spatial learning and memory.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this VR platform?
The platform is inexpensive, easy to set up, and compact, allowing for versatile behavioral experiments.
How is the head-restrained mouse model implemented?
Mice are fixed in place while they interact with the virtual track, allowing controlled observation of spatial learning behaviors.
What types of data can be obtained?
Researchers can capture behavioral data on running patterns, reward responses, and spatial learning indicators.
How can this method be adapted for other species?
The system can project virtual environments and reward mechanisms suitable for various animals or even human psychophysics.
What are key considerations for using this system?
Proper setup and calibration of the equipment are crucial for accurate behavioral data collection and interpretation.

Здесь мы представляем упрощенную аппаратную и программную установку с открытым исходным кодом для исследования пространственного обучения мыши с использованием виртуальной реальности (VR). Эта система отображает виртуальную линейную дорожку для мыши с головой, работающей на колесе, используя сеть микроконтроллеров и одноплатный компьютер, на котором работает простой в использовании графический программный пакет Python.

Эта система виртуальной реальности с открытым исходным кодом является важным инструментом для изучения пространственного обучения в мозге, поскольку она позволяет исследователям представлять последовательный набор пространственных стимулов мыши с ограниченной головой, используя простую модульную электронную установку. Преимущество этой системы заключается в том, что она недорогая, простая в настройке, компактная и модульная, что позволяет создавать несколько поведенческих установок для обучения и интеграции с существующими поведенческими установками с ограничением головы. Эта система идеально подходит для измерения пространственного обучения и мышей с ограниченной головой, однако она в равной степени способна предоставлять визуальные среды виртуальной реальности для экспериментов на других видах и препаратах, включая психофизику человека и нейровизуализацию.

Продемонстрируют эту процедуру Карла Диас и Ханна Чанг, научные сотрудники нашей лаборатории. Для начала подсоедините провода между компонентом поворотного энкодера и поворотным ESP32. Поворотные энкодеры обычно имеют четыре провода: положительный, GND, A и B. Подключите их через перемычки к контактам ESP32, 3 0,3 В, GND 25 и 26.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Неврология выпуск 193

Related Videos

Видео-окулография у мышей

09:43

Видео-окулография у мышей

Related Videos

24.5K Views

Двухфотонное Кальций изображений на мышах навигации среда виртуальной реальности

08:12

Двухфотонное Кальций изображений на мышах навигации среда виртуальной реальности

Related Videos

32.4K Views

Долгосрочный сенсорные конфликт в свободно себя мышей

06:12

Долгосрочный сенсорные конфликт в свободно себя мышей

Related Videos

7.2K Views

Инструменты виртуальной реальности для оценки одностороннего пространственного пренебрежения: новая возможность для сбора данных

07:04

Инструменты виртуальной реальности для оценки одностороннего пространственного пренебрежения: новая возможность для сбора данных

Related Videos

4.6K Views

Гибкая платформа для мониторинга мозжечкозависимого сенсорного ассоциативного обучения

11:32

Гибкая платформа для мониторинга мозжечкозависимого сенсорного ассоциативного обучения

Related Videos

4K Views

Использование реконфигурируемой системы лабиринтов для повышения воспроизводимости тестов пространственной навигации на грызунах

04:41

Использование реконфигурируемой системы лабиринтов для повышения воспроизводимости тестов пространственной навигации на грызунах

Related Videos

3.4K Views

Количественная оценка селективности зрительных признаков оптокинетического рефлекса у мышей

09:28

Количественная оценка селективности зрительных признаков оптокинетического рефлекса у мышей

Related Videos

3.9K Views

Оценка пространственной навигации человека в виртуальном пространстве и его чувствительности к физическим нагрузкам

06:17

Оценка пространственной навигации человека в виртуальном пространстве и его чувствительности к физическим нагрузкам

Related Videos

2.7K Views

Тест на активное избегание места (APA) — эффективная, универсальная и воспроизводимая задача пространственного обучения для мышей

06:03

Тест на активное избегание места (APA) — эффективная, универсальная и воспроизводимая задача пространственного обучения для мышей

Related Videos

3K Views

Поведенческие процедуры обучения виртуальной реальности с фиксированной головой у мышей

06:27

Поведенческие процедуры обучения виртуальной реальности с фиксированной головой у мышей

Related Videos

2.5K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code