Ученые усовершенствовали технологию создания насекомых-киборгов

eYTGYyl7q-81

Инженеры из Университета Северной Каролины усовершенствовали метод управления насекомыми-киборгами, разработав новую технологию вживления электродов в мышцы животных. Исследование опубликовано в научном видеожурнале JoVE, который специализируется на методических статьях.

На фото: Экспериментальная установка с левитирующей платформой для бражника в центре. Изображение: Alper Bozkurt

Авторам удалось усовершенствовать технологию создания насекомых-киборгов по двум направлениям. Во-первых, электроды, которые записывали активность мышц (и могут использоваться для управления), животным научились вживлять еще на стадии куколки – ученые использовали в работе крупных бабочек-бражников вида Manduca sexta. В результате такой ранней имплантации мышцы обрастали электроды, что создавало более плотный и качественный машинно-тканевый контакт. Это улучшение нельзя назвать тривиальным еще и потому, что имплантация чужеродного тела вызывает иммунный ответ, который в данном случае удалось подавить.

u4wf43ZaI4Q1

 

Бражник с вживленными электродами на стадии куколки и в виде имаго. Изображение: Alper Bozkurt

Во-вторых, исследователи создали новую магнитную платформу для испытания насекомых-киборгов. В ней животные находились на левитирующей платформе, их полетом управлял круговой массив светодиодов, а данные об электрической активности мышц передавались на компьютер исследователей по беспроводному каналу. Анализируя поступающую от мышц информацию, авторам, например, удалось установить, какой паттерн электрической активности обеспечивает бабочке управление рысканьем – вращением тела вдоль вертикальной оси.

Работы по созданию насекомых-киборгов ведутся довольно давно. В 2009 году, например, стало известно, что группа из Массачусетского технологического института научилась вживлять электроды жукам-носорогам и (до некоторой степени) смогла управлять их полетом. Подобные разработки были продолжены в 2012 году исследователями из Тель-Авивского университета в Израиле, которые стали работать и с мухами, и с саранчей, и со стрекозами.