HMDをつけられたマウスのVR体験

VR技術が動物実験に応用されている

特にマウスに対して行うVR研究が注目されている。
- マウスがVR環境を「現実のように」受け止め、行動することを示し、この事実が「リアリティとは何か」という問いを提起する。
  - マウスが反応している映像が、単なる視覚刺激にとどまらず、環境の構成要素、あるいはそれに近い意味を持つ可能性があるのではないか。

マウスVRの基本的な仕組み

研究で用いられるマウスVRの主要なタイプ。
- 球状トレッドミルと周囲ディスプレイ型：頭部固定で身体（足裏）の動きと映像が連動。
  
  example of a mouse performing the ‘fading beacon’ task.mp4
  
  example of a mouse performing the ‘fading beacon’ task.mp4
- 小型HMD（ヘッドマウントディスプレイ）型：マウスがHMDを装着。
  
  MouseGoggles01.mp4
  
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本研究では、マウスにより強い「リアリティ」を与えていると考えられる小型HMD（ヘッドマウントディスプレイ）型を扱う

Pinke, D., Issa, J.B., Dara, G.A., Dobos, G., Dombeck, D.A. (2023). Full field-of-view virtual reality goggles for mice. Neuron, Volume 111, Issue 24, 3941-3952.e6.

頭上部の視覚領域は、ネズミが常に頭上からの脅威を監視するために、この領域を両眼で重複して見ているため、齧歯類の行動や生存にとって特に重要である。

iMRSIVシステムにおける仮想直線トラック課題では、従来のモニターベースのVRシステムと比較して、マウスがより迅速に課題に取り組むことが示されている。この現象は、視野全体が照らされることで矛盾する実験室のフレームが視認できなくなるためであると考えられる。さらに、両眼領域の立体照明による潜在的な奥行き情報が加わることで、より没入感のある体験が提供され、タスクへの集中力および空間認識能力の向上が促される可能性がある。

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Isaacson, M., Chang, H., Berkowitz, L. et al. (2025). MouseGoggles: an immersive virtual reality headset for mouse neuroscience and behavior. Nat Methods 22, 380–385.

パノラマディスプレイよりもMouseGogglesのほうが優れている可能性があるのは、ヘッドセットが関連性のない視覚刺激を効果的に遮断するため、仮想環境への没入度が高まることである。
- 捕食者を模した黒い物体が迫る映像に対し、現実世界での脅威と同様にジャンプしたり、走るのをやめたり（フリーズ）する反応を示す。
MouseGoggles03.mp4

MouseGoggles03.mp4
Judák, L., Dobos, G., Ócsai, K. et al. (2025). Moculus: an immersive virtual reality system for mice incorporating stereo vision. Nat Methods 22, 386–398.

我々のデータは、Moculusを使用した場合、大型モニターを使用する標準的なVRとは異なり、マウスが仮想環境を現実のものとして認識し、効果的な奥行き知覚を行っていることを示している。
- VR内でマウスが「落下」を避けるために崖の端で停止しなければならない高架迷路テストを実施。

<aside> 🐭

マウスがVR環境で現実と同様の反応を示すことは、マウスにとってその映像が単なる視覚刺激ではなく、行動を促す「現実」として機能していることを示唆する。しかし、私たちはマウスの主観的な体験を直接知ることはできない。

</aside>

VR体験をしているマウスにとっての「リアリティ」を考える

主観的体験へのアプローチの難しさ

研究者がマウスの主観的な「映像体験」を直接体験できないという困難。
- トマス・ネーゲル『コウモリであるとはどのようなことか』
私は、コウモリにとってコウモリであることがどのようなことなのか、を知りたいのである。だが、それを想像しようとすると、私の想像の素材として使えるものは私自身の心の中にしかなく、そのような素材ではこの仕事には役に立たないのだ。p. 280

目下のところわれわれは、想像力に頼る以外には──つまり体験する主体の視点をとってみる以外には──体験の主観的な性格について考えることがまったくできない。この現状は、新たな概念と新たな方法──自己投入や想像に依存しない一種の客観的な現象学──を考え出すことを要求しているとみなされるべきである。p. 294
マウスの客観的な行動や生理的データから、マウスの主観的体験を推測するアプローチ
- 私たちはマウスの主観をそのまま体験することはできないが、行動パターンや神経活動、映像と行動の因果関係などの「客観的データ」から、その体験構造を推測することは可能である。

VRを体験するマウスの前提にある「素朴実在論」

研究者も「マウスが素朴実在論者である」と前提にしていることを示す「眼球」の映像。
- VRシステムがマウスの視覚系に対して適切に情報を入力できていることを示す技術的なデモンストレーションであると同時に、ある種の素朴実在論的なリアリティ観を反映しているようにも見える。
  - 素朴実在論：私たちが知覚する世界がそのまま実在する、つまり「見えているものがそのまま実在している」と考える立場。
Moculus02.mp4

Moculus02.mp4

Full field-of-view virtual reality goggles for mice01

Full field-of-view virtual reality goggles for mice01
- 摘出された眼球の網膜に映る映像は、マウスの視覚体験を完全に再現するものではないが、マウスが素朴実在論的に世界を体験していると推論するための重要な手がかりとなっている。
  - マウスがVR映像に対して示す適応的な行動は、少なくともマウスが網膜像から得られる情報を、物理世界におけるそれと同様の行動指針として利用していることを示唆している。この意味で、マウスはVR環境を素朴実在論的に、つまり「そこにあるもの」として体験していると推論することは、一定の妥当性を持つと言える。
- マウスが「この体験が仮想である」と認識する能力、あるいはそのような区別をする概念を持っているかどうか問題。
  - ヒトの場合、VR体験中であっても、それが現実ではないというメタ認知が働くことが多い（ただし、没入度が高まると一時的にこの区別が曖昧になることもある）。
    - しかし、マウスがそのようなメタ認知を持つとは考えにくい。マウスにとっては、知覚されるものが即、行為の対象となる「現実」なのではないだろうか。