Стрекозы видят, переключая «включение» и «выключение»
Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили новую сложную зрительную цепь в мозге стрекозы, которая в будущем может помочь улучшить системы зрения роботов.
Доктор Стивен Видерман и доцент Дэвид О’Кэрролл изучают базовые процессы зрения насекомых и применяют эти знания в робототехнике и системах искусственного зрения.
Их последнее открытие, опубликованное в The Journal of Neuroscience, заключается в том, что мозг стрекозы объединяет противоположные пути — как ON («включение»), так и OFF («выключение») — при обработке информации о простых тёмных объектах.
- Для восприятия границ объектов и изменений света большинство животных используют два независимых канала: ON и OFF.
- Обычно мозг комбинирует ON-сигналы с другими ON-сигналами или OFF с OFF.
- Однако у стрекозы в ответ на простые тёмные объекты (вероятно, потенциальную добычу) происходит комбинация OFF и ON-сигналов.
Исследователи записывали сигналы непосредственно с «селективных к цели» нейронов в мозге стрекоз, предъявляя им движущиеся мишени разной освещённости.
- Реакция на тёмные цели оказалась значительно сильнее ожидаемой.
- Способность стрекозы реагировать на тёмную движущуюся цель основана на корреляции противоположных контрастных путей: OFF с ON.
Это открытие представляет большой интерес как для фундаментальной нейробиологии зрения, так и для инженерных задач в области обнаружения и отслеживания целей. Понимание принципов работы зрительных систем может привести к созданию нейропротезов и улучшению роботизированного зрения.
В Университете Аделаиды уже ведётся проект по воплощению этих исследований в автономного робота, способного имитировать зрение и движения стрекозы.