Ученые создали крошечных живых роботов с нервной системой, которые могут самостоятельно управлять движением и поведением. Новые биологические конструкции, названные нейроботами, двигаются сложнее предыдущих моделей и меняют форму благодаря работе нейронов.
Об этом пишет издание Interesting Engineering.
Исследователи разработали новый тип живых роботов из клеток эмбрионов лягушки. К ним добавили нервные клетки, которые сами организуются в сети и влияют на движение и поведение.
В отличие от обычных роботов из металла или кремния, а также предыдущих биороботов, которые двигались только благодаря ресничкам на поверхности, нейроботы имеют нейроны, которые соединяются с другими клетками внутри тела. Это меняет их форму и делает движения более разнообразными.
Работу выполнили ученые Института биологически вдохновенной инженерии Wyss при Гарвардском университете вместе с коллегами. Они продолжили исследование так называемых ксеноботов — простых структур из клеток кожи лягушки, которые могли двигаться в жидкости, но не имели системы внутреннего управления.
Чтобы добавить нервную систему,
ученые ввели клетки-предшественники нейронов на раннем этапе развития биороботов. Со временем эти клетки превратились в нейроны, которые соединились между собой и с клетками, отвечающими за движение.
После этого нейроботы начали отличаться от более простых аналогов. Они стали более вытянутыми по форме, более активными и демонстрировали более сложные движения. Это свидетельствует о том, что нервная система реально влияет на их поведение.
Автор исследования Галех Фотоват объяснила, что добавление нервной системы меняет форму и функции нейроботов. Они имеют другое строение, активнее, демонстрируют сложное поведение и существенные изменения в работе генов.
В ходе экспериментов ученые также проверили, как нейроны влияют на движение. Для этого использовали препарат, изменяющий передачу сигналов между нервными клетками. Реакция нейроботов отличалась от обычных биороботов, что подтверждает роль нервной системы.
Также исследователи зафиксировали неожиданные изменения в активности генов, в частности тех, которые связаны с развитием зрительной системы у лягушек. Это может свидетельствовать о возможном появлении новых сенсорных функций в будущем, но пока это лишь предположение.
Руководитель института Дональд Ингбер отметил, что такие разработки открывают новое направление в биомедицинских исследованиях и могут помочь лучше понять базовые процессы в биологии и найти новые подходы в медицине.
Читайте также:
- Без использования двигателя. В Корее создали быстрый двусторонний актуатор для роботов
- Новый метод. Ученые уменьшили погрешность гибких роботов до менее чем 1% и повысили точность в узких пространствах
- Ловкая, как человеческая. Китайские ученые создали инновационную руку для гуманоидных роботов
