Новости

Игра «змейка» в реальной жизни: ученые установили контроль над движениями живого существа

Ученые из Университета Торонто (Канада) превратили нематоду (Caenorhabditis elegans) в контролируемого живого мягкого микроробота и назвали ее RoboWorm.

Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Животные служат вечным источником вдохновения для разработки роботов. Благодаря эволюции на протяжении миллионов лет животные развили замысловатые структуры тела, эффективные цепи передачи энергии и передовые системы управления движением, которые превосходят любые искусственные машины. В отличие от большинства роботов, животные демонстрируют превосходную адаптацию к окружающей среде и разносторонние модели движений. Именно на основании животных моделей создаются прыгающие, плавающие, шагающие и летающие роботы.

Парализовав червя, исследователи прервали сенсомоторную программу, отвечающую за двигательную систему животного, и заменили функции его первичных сенсорных нейронов, интернейронов и мотонейронов на функции роботизированных методов, включая обработку изображений (для отслеживания и распознавания положения тела червя) и автоматическое управление движением.

Проанализировав движения червей, исследователи обнаружили, что силу тяги для ползания червя определяет разность фаз между формой тела и распределением мышечной активности. На парализованного червя воздействовали лазером, воспроизводя ту же разность фаз, вызывая мышечные оптогенетические возбуждения.

Фото: Xianke Dong et al.

Таким образом удалось имитировать естественные поведенческие мотивы, а затем провести червя через лабиринт. Система управления с обратной связью позволила парализованному червю «ощущать пространство», что помогло ему пробраться к месту назначения через препятствия.

«Эта способность выходит за рамки естественных возможностей червей, и она обеспечивает интересные потенциальные применения робочервя — например, точный перенос микрочастиц в биосовместимой среде», — отметили исследователи.

«Наш комплексный подход заполнил пробел между биологической сенсомоторной системой и инженерным управлением движением и превратил живую C. elegans в управляемого биогибридного робота микрометрового размера», — заключили авторы работы.

Инженеры разработали микросхему для управления тараканами

В США создали саранчу-киборга для обнаружения взрывчатых веществ

Читайте также
Роспотребнадзор обнаружил коронавирусы у летучих мышей в России
Роспотребнадзор обнаружил коронавирусы у летучих мышей в России
Чтобы не заразиться, просто не нужно трогать животных. И уж тем более не есть.
Появилась аудиозапись «щебетанья» самой маленькой дикой кошки
Появилась аудиозапись «щебетанья» самой маленькой дикой кошки
Теперь ученые надеются разгадать этот «птичий» язык.

Как организм летучих мышей выращивает смертельные для нас вирусы?
Как организм летучих мышей выращивает смертельные для нас вирусы?
Как маленькое крылатое млекопитающее вызвало пандемию и парализовало жизнь по всему миру?