大家好，我是菜編。已經很久沒有寫科普文章了，今天要來分享我人生第一篇在國際期刊的發表！之前分享過大學畢業後，到博士班入學前的一年，我在中研院黃國華助研究員實驗室擔任研究助理 《第六十一則大哉問 畢業即就業？ 中研院研究助理兼科普創作者的新生活》，當時的研究主題是為斑馬魚社交行為開發虛擬實境研究工具。
斑馬魚的VR遊戲，為什麼會是重要的研究工具？
斑馬魚是一個被廣泛使用的實驗動物，作為群居動物，科學家對牠們的社交行為很感興趣，但畢竟社交行為非常複雜，魚又聽不懂人話，要想控制實驗的變數，增加重現實驗的可行性相當有難度，因此如果我們可以控制其中一條魚的行為，事情會不會變得比較容易？類似的研究我之前分享過，當時讀到那篇文獻真的覺得很驚奇，原來有其他人嘗試過讓真魚跟虛擬魚互動：茉莉魚的虛擬夥伴，螢幕裡的世界也是真的啦！ 但不得不說，我們的虛擬實境可是比他們的來得更真實！
圖一：虛擬魚 3D 模型 (Tsao et al. 2025)
圖二：斑馬魚的虛擬實境配置 (Tsao et al. 2025)
虛擬斑馬魚，有吸引力，遠比孔雀魚更強！
從圖三 A 可發現，相對於空魚缸來說，斑馬魚不管面對的是真魚還是虛擬魚，牠們的活動範圍都集中在魚缸左側，圖三 C 的紅色箭頭標示出牠們會徘徊在靠近另一條魚的範圍內，而身體則會在左右兩側不斷擺動（圖三 B），先前的研究提出這是隔著玻璃面對面的斑馬魚所會表現的社交行為 (Stednitz et al. 2018)，證實虛擬魚能吸引真魚靠近。而在圖三 D 中，實驗想比較虛擬魚的吸引力是否能拚過真魚，結果發現虛擬魚雖然小輸真的斑馬魚，但若是面對不熟悉的其他物種（孔雀魚），倒是能夠獲得完全勝利！
圖三：虛擬魚真的能吸引真魚！ (Tsao et al. 2025)
新工具、新發現，開創新的研究方向與方法
有了新工具，我們就能來測試看看以前做不到的研究：動態視差（ Motion parallax）對社交行為的影響。當觀察者移動位置時，距離較近的物體在視野中的移動速度會比較遠的物體來得快，相對關係的差異有助於我們判斷深度，但也會影響斑馬魚的社交行為嗎？在只能用真魚做實驗的時代（也才不久前），深度不是一個容易拿掉或研究的變因，但在虛擬實境中，當真魚往右，相對的另一條魚在視野中本來應該要往左，就可以透過控制螢幕呈現的視角，反向取消掉這個相對運動。
一個接一個完成研究，恭賀實驗室也祝賀我自己！
利用這個新穎的虛擬實境工具，我們發現當同伴在原地「運動」的時候，例如肢體擺動或原地旋轉，深度視覺會強化社交行為。但另一方面，可預測的視覺訊號，例如「靜止」的同類因觀察者移動而在視網膜上產生位移（例如：觀察者往右移動同類的影像也同時右移），則可透過深度視覺產生的預判來進行抑制。總結來說，深度視覺讓運動中的同類更有吸引力，讓靜止的同類更透明。這是一個很有意思的結果，老實說這個研究我當初只參與到建立 VR 系統的部分，接續著前任研究助理的工作，讓虛擬魚在虛擬魚缸中游起來後，就去唸博班了。離職前聽說會用虛擬實境研究深度視覺，很高興後進繼任者非常優秀地把我遺留的問題修整乾淨，也把實驗做完，恭喜實驗室順利發表研究，也恭喜我自己有了人生第一篇國際期刊論文掛名！對加入實驗室有興趣的人，歡迎聯絡老師，這邊附上傳送門：https://kuohua7.wixsite.com/huanglab/publications。
圖四：根據實驗結果提出的模型（詳盡的內容請閱讀論文 Tsao et al. 2025 ）
論文傳送門：Jing-Yu Tsao, Chiao-Ya Tang, Cheng-Yu Chen, Chih-Tsun Yang, Kuo-Hua Huang, Integration of social and depth information during affiliative behavior in zebrafish, Current Biology, 2025, ISSN 0960-9822.
其他參考文獻：Sarah J. Stednitz, Erin M. McDermott, Denver Ncube, Alexandra Tallafuss, Judith S. Eisen, Philip Washbourne, Forebrain Control of Behaviorally Driven Social Orienting in Zebrafish, Current Biology, Volume 28, Issue 15, 2018, Pages 2445-2451.e3, ISSN 0960-9822.
特別感謝 黃國華老師與第一作者中的第一作者曹靖妤同學協助撰寫與校稿
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