Юный техник, 2012 № 07 - страница 9
Группой ученых-нейробиологов из Германии был создан симулятор полета для обычных мух. Используя это устройство, ученые из Института нейробиологии Макса Планка надеются улучшить обработку динамических изображений для дальнейшего применения этой технологии в робототехнике.
Симулятор представляет собой специальный дисплей с циклически изменяющимся изображением. Насекомое удерживается перед дисплеем на месте с помощью тончайших проводов, которые одновременно являются электродами, позволяющими регистрировать реакции мозговых и нервных клеток на раздражители.
Изображение в симуляторе для мух.
И это не единственный способ управления. Перед тем как поменять направление полета, многие насекомые, обладающие подвижной шеей, как правило, разворачивают голову в нужном направлении. Это позволяет осуществить весьма элегантный способ «руления», который напоминает управление лошадью: при помощи повода и уздечки всадник немного разворачивает голову животного, и оно следует в ту же сторону. Так, используя схожий принцип, группе А. Боцкурта удалось управлять направлением движения бабочки Manduca sexta, подавая электрический потенциал к мышцам ее шеи.
Наконец, мухи-дрозофилы из Йельского университета взлетают, подчиняясь нажатию кнопки. Этому простому действию предшествовала сложная процедура.
Для начала мух изменяют на генетическом уровне. Им встраивают специальный ген, информация с которого считывается при синтезе белка, воздействующего на участок нервного узла в теле насекомого, который отвечает за паническую реакцию. Под действием страха муха взлетает. Но как заставить ген вырабатывать белок в нужный момент? Для этого насекомому вводят молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) в специальной оболочке, которая разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения. Нажимая на кнопку, ученые включали излучение. Молекулы АТФ освобождались от оболочки, воздействовали на модифицированные гены в клетках нервного узла, те вырабатывали белок, который раздражал центр паники. После этого до 80 % мух тут же взмывали в воздух.
Схема установки для контролируемого полета насекомого. Для того чтобы вес электронных компонентов не мешал полету, они прикреплены к наполненному гелием шарику.
>Цифрами обозначено: 1 — баллон с гелием, 2 — пластиковая трубка, 3 — магнит.
Руководитель проекта Геро Мизенбек надеется, что таким образом можно будет управлять не только мухами и тараканами, но даже млекопитающими, например, мышами. Причем им даже не придется делать инъекции АТФ — достаточно будет дать это вещество в виде таблеток или капель.
Удобно то, что облучать ультрафиолетом можно любую часть подопытного животного или насекомого: нейроны есть везде, а не только в головном мозге. Хотя ученые утверждают, что цель их эксперимента не дистанционное управление мухами, а изучение деятельности нейронов, верится им с трудом. Ведь перспективы у подобных экспериментов весьма заманчивые — от превращения насекомых, способных проникнуть в самые укромные уголки, в шпионов, пожарных и т. д. до дистанционного управления людьми, превращенными в зомби (см. «Подробности для любознательных»).
По материалам агентства CNews
ОТ НАСЕКОМЫХ ДО ЛЮДЕЙ
Мало кто ныне знает, что Вельзевул — одно из имен дьявола — в переводе с древнееврейского означает «повелитель мух». Получается, что начал он с управления мухами, а закончил установлением власти над людьми.
Не получится ли так не только в мифологии, но и в реальной жизни? Ведь наряду с опытами над насекомыми, исследователи неоднократно пытались командовать и более крупными живыми организмами.
Например, еще в 50-х годах XX века испанскому нейрохирургу Хосе Дельгадо удалось при помощи стимуляции определенных зон мозга кошки заставлять ее поднимать лапу. А в 1965 году он вживил электроды в центр агрессии быка и не побоялся встретиться с ним на арене.
Вместо острой шпаги в руках у Хосе был пульт управления. По нажатию кнопки в мозг животного посылался электрический импульс. Эксперимент прошел успешно: Дельгадо нажал на кнопку, и разъяренный бык остановился перед ученым, не нанеся ему вреда.
