这么做的道理非常简单， 首先， 即便研究对象是昆虫也很可能招来虐待动物的非议， 因此研究人员尽量采用不伤害苹果实蝇的方式来实施研究 。 其次， 对研究对象的身体施加的约束越大， 就越容易引发它们的不适， 也会让研究条件更加偏离理想情况 。
“我们不清楚这样的固定会让它们产生多少不适的感觉， 不过看起来它们好像不是特别介意 。 在我们设置的VR世界中， 它们可以不间断地飞上几个小时， 当它们停止振翅， 我们就会停止实验并释放它们 。 每隔一段时间我们就会用糖浆给它们喂食 。 另外， 我们可绝对没有刺穿它们 。 ”
【印科学家为昆虫打造豪华VR“娱乐”平台】五年磨一剑， 这套VR系统特殊在哪里？
这套系统花了5年时间才搭建完成， 如果是以人类开发VR游戏作为参照， 这家游戏公司恐怕早就破产了 。 之所以下了这么大功夫， 主要是由于昆虫VR有别于人类VR的诸多特点， 让研究人员不得不进行充分的调研和改进 。
首先， 很多昆虫拥有的复眼让它们对于运动物体异常敏感， 同时它们视觉的刷新率大概是人类的10倍 。 例如人眼对于每秒24帧的视频已经无法分离出单帧的画面， 这也是电影基于的主要原理 。 然而， 苹果实蝇复眼的帧率可以达到每秒200到300帧， 这也说明了为什么打苍蝇是一件极为困难的挑战——在蝇类看来， 人类的动作太慢了， 慢的好像是独立的单帧画面一样 。
昆虫的复眼， 来源：creativecommons.org
其次， 这套系统中视觉刺激之外的气流和气味刺激着实让研究人员花了不少功夫 。 对于视觉刺激而言， 可以通过人眼的判断来直接进行修正与完善 。 但气流和气味却只能通过实验对象， 也就是昆虫在其中的反应来判断有效性和正确性 。
最终， 在人类和昆虫的共同努力下， 这套昆虫VR实验系统终于正式上线了 。 在它的显示屏中有自然界果园中拥有的一切要素， 蓝天白云绿草果树， 苹果实蝇看到它就按捺不住飞翔的欲望 。 一旦它们开始振翅， 画面也会进行相应的更新， 甚至还能在一定角度内对应苹果实蝇的转向 。 此外， 除了显示模块， 这一系统还配备了施加气流和气味的多向导管 。
昆虫VR系统给我们带来了哪些成果
研究人员发现， 如果屏幕上压根儿没有果树， 苹果实蝇也就没有什么特别的飞行倾向 。 不过一旦出现果树， 它们马上就会向其进发并试图在树上着陆 。 这说明苹果实蝇能够辨认VR系统中出现的三维实体 。 值得一提的是， 埃及伊蚊、大蚊以及尾蛆蝇都能从这套VR系统中把特定的实体从背景中分辨出来 。
当屏幕上出现了两株果树时， 苹果实蝇会倾向于先飞向更近的一株， 即便更远的一株看起来会更大一些 。 那么， 苹果实蝇如何判断不同的果树与自己的距离？研究人员认为， 它们通过一种叫做“运动透视”的现象来完成这类距离判断 。 比如说有两株位于远处的果树看起来大小相同， 但当苹果实蝇飞向它们时， 更近的一株在屏幕上变大的速率会超过较远的一株 。 通过这种现象， 苹果实蝇很快就能意识到两株果树的远近关系， 并调整航向前往更近的一株 。
如果压根没有视觉信号， 比如保持背景图像不变， 苹果实蝇又会根据什么信号来实现导航呢？答案是气流和气味 。 在没有有效的视觉和气味信息时， 苹果实蝇会通过触角和分布在全身的绒毛来感受气流流向， 从而选择合理的飞行路线， 顺势而为， 减少能量损失 。 一旦有气味信号的介入， 苹果实蝇则会立即向气味传来的方向移动 。 这一实验首次证实了昆虫在失去视觉的情况下仍然能通过其它途径进行导航 。
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