Biología y robótica: cucarachas con cascos UV que guían sus movimientos

Investigadores de la Universidad de Osaka han creado un nuevo tipo de cyborg de insectos que puede navegar de forma autónoma sin cables, cirugía o descargas eléctricas que inducen estrés.

El sistema utiliza un pequeño casco de luz ultravioleta (UV) para dirigir cucarachas aprovechando su tendencia natural a evitar la luz brillante, especialmente en el rango UV. Este método no sólo preserva los órganos sensoriales de los insectos, sino que también mantiene un control consistente en el tiempo.

 

© https://resou.osaka-u.ac.jp

 

Los insectos cyborg tradicionales dependen de la estimulación eléctrica, que a menudo involucra cirugía invasiva y puede conducir a daños de órganos sensoriales críticos. Con el tiempo, estas señales eléctricas también se vuelven menos eficaces a medida que el cuerpo de los insectos se adapta a un fenómeno conocido como habituación. En contraste, el sistema de equipos de UOsaka utiliza fototaxis negativos, un comportamiento en el que los insectos se alejan instintivamente de la luz UV. Al arrojar luz en ambos ojos, los investigadores podían dirigir la cucaracha izquierda o derecha, sin necesidad de contacto directo con nervios o músculos.

 

El equipo instaló cucarachas con un casco ligero UV y una mochila de sensor inalámbrico que detecta cuando dejan de moverse. Si el movimiento cesa, la luz UV se activa para provocar movimiento. Este control inteligente redujo la estimulación innecesaria y la energía ahorrada.

 

En las pruebas, los insectos cyborg mostraron respuestas consistentes a lo largo de 150 ensayos sin habituación. En un ambiente similar al laberinto, el 94% se escapó con éxito.comparó con sólo el 24% de las cucarachas normales.

 

Según el equipo de investigación, este estudio es el primero en demostrar el control exitoso del comportamiento de los cyborgs de insectos utilizando sólo su sistema sensorial natural sin ninguna estimulación eléctrica. El nuevo modelo de insectos biointeligentes de Cyborg (BCI) reduce significativamente la carga física sobre el animal y aumenta la fiabilidad del control de movimiento en entornos complejos.

 

Keisuke Morishima, quien dirigió el estudio, enfatizó la importancia de trabajar con, en lugar de en contra, la biología natural de los insectos. En lugar de anular el cerebro de los insectos, lo estamos guiando a través de sus propios sentidos. Eso hace que el sistema sea más seguro, más estable y más sostenible.

 

Este suave método basado en la luz abre la puerta a sistemas de navegación biohíbridos de baja carga y con aplicaciones potenciales en campos como búsqueda y rescate de desastres, monitoreo ambiental y vigilancia, especialmente en lugares demasiado pequeños o peligrosos para robots convencionales.

 

Fuente: https://resou.osaka-u.ac.jp

 

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