Egérszemet és vizuális agyi központot optimálisan stimuláló készülék modellezése
Az idegrendszer komplex működésének megértésében jelentős szerepet játszik a látás mechanizmusának vizsgálata, melynek az egér elterjedten alkalmazott modellállata. Az egérszem optikai paramétereinek meghatározására számos kutatás irányult, azonban a leképezés átfogó vizsgálata ritkán történt meg. Korábbi kutatások során felismert probléma, hogy az egerek az embernél szélesebb látótérrel rendelkeznek, ezért hagyományos sík képernyőt tartalmazó vetítőrendszerekkel nem lehetséges látóterük kitöltése és figyelmük teljes összpontosítása. A hatékonyabb stimuláció érdekében olyan vetítőrendszer kidolgozását tűztük ki célul, amely az egér látóterét a vetített képpel teljesen kitölti, egy speciális vetítőlencse, megfelelő méretű képernyő és a szemtől mért megfelelő (kis) távolságot biztosító mechanika kombinációjával.
Irodalmi adatok alapján elkészítettem az egér szemének modelljét Ansys Zemax OpticStudio programban, amelyen többek között a létrejövő kép élességét és a látóteret vizsgáltuk. A kész modell felhasználásával méret és retina-képminőség szempontjából optimalizáltam és teszteltem lehetséges vetítőrendszer-elrendezéseket. Az egyik elrendezés nagyobb képernyőt és fókuszáláshoz kétszeresen domború lencsét tartalmazott, a másik pedig kisebb, hasonló felbontású megjelenítőt, kétszeresen domború lencsével és fázislemezzel a szemhez illesztve.
Dolgozatomban bemutatom, hogy a szemmodell alkalmas az állat látásának modellezésére, a megtervezett vetítőrendszerek pedig megfelelő képalkotást biztosítanak a vizuális stimulációhoz. Ezek képalkotását összehasonlítva azt tapasztaltam, hogy a nagy képernyőt tartalmazó rendszer képalkotása kevésbé érzékeny a szemtől való távolságra, a kis képernyő a lencsével és a fázislemezzel azonban jobb minőségű képalkotást tesz lehetővé. A bemutatott optikai terveim kiindulási alapot nyújtanak kutatócsoportunkban prototípusok előállítására, az elkészült berendezés élő egereken történő tesztelésére. Továbbá hosszabb távon a kísérleti állatok látásmechanizmusának és agyi folyamatainak megismerése segítséget nyújthat ezen folyamatok humán feltérképezésében, a tanulási mechanizmus idegi hátterének megértésében.
