Viaggi sensoriali simulati dei moscerini con NeuroMechFly v2: esplorare l'intelligenza biologica e robotica

RomeScienziati stanno cercando di capire come i cervelli gestiscono il movimento nei diversi esseri viventi. Il moscerino della frutta è un ottimo soggetto di studio grazie al suo sistema nervoso meno complesso. Un team dell'EPFL, guidato da Pavan Ramdya, ha sviluppato uno strumento chiamato NeuroMechFly v2 per assistere questa ricerca. Questo simulatore ricrea il moscerino e mostra come si muove e percepisce l'ambiente attraverso la vista, l'olfatto e la meccanica corporea. Ciò aiuta i ricercatori a comprendere come il moscerino elabora le informazioni sensoriali tramite i suoi sistemi nervosi.

NeuroMechFly v2 porta notevoli miglioramenti offrendo numerose funzionalità all'avanguardia.

• Anatomia Realistica: La simulazione comprende dettagli accurati sulle angolazioni delle gambe e delle articolazioni per replicare fedelmente i movimenti naturali della mosca della frutta.
• Integrazione Sensoriale: Occhi e antenne virtuali elaborano stimoli visivi e olfattivi, arricchendo l'esperienza sensoriale del modello.
• Ambienti Complessi: La mosca si muove attraverso diversi terreni, rispondendo a stimoli come oggetti in movimento o fonti di odore.
• Inferenza dell'Attività Neurale: Permette agli scienziati di prevedere le attività neurali basate su esperienze virtuali, offrendo intuizioni sui veri meccanismi neuronali.
• Integrazione di Percorso: La mosca simulata si affida al feedback delle gambe per mantenere la consapevolezza della propria posizione spaziale, anche con input visivi limitati.

Il gruppo dell'EPFL ha migliorato costantemente la modellazione del movimento delle mosche della frutta, grazie a progetti precedenti come DeepFly3D e LiftPose3D. Questi strumenti sfruttano il deep learning per seguire da vicino i movimenti degli arti delle mosche, costituendo la base per le funzionalità avanzate di NeuroMechFly v2. Tali modelli offrono ai ricercatori un modo per studiare sistemi di controllo simili a quelli degli animali reali, dimostrando come le funzioni cerebrali interagiscano con quelle motorie per rispondere e adattarsi all'ambiente.

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Ricerca su Neurobiologia e Robotica

Questo studio unisce la neurobiologia alla robotica. Esaminando come i moscerini della frutta elaborano informazioni sensoriali e motorie, possiamo migliorare i robot autonomi che utilizzano dati sensoriali per muoversi. Questo permette di sviluppare sistemi di intelligenza artificiale che apprendono dall'ambiente, rendendoli più versatili e affidabili. L'analisi del feedback neurale e dell'elaborazione nei moscerini evidenzia importanti principi dell'intelligenza biologica, attualmente esplorati attraverso simulazioni. Questo tipo di ricerca può migliorare la comprensione dell'intelligenza animale e avanzare lo sviluppo di robot e intelligenze artificiali che possano operare con maggiore autonomia e adattabilità, similmente agli organismi viventi.