Tapis roulant miniaturizzati svelano segreti sul movimento degli insetti

RomeGli scienziati utilizzano piccoli tapis roulant per studiare il movimento dei moscerini della frutta in situazioni imprevedibili. I ricercatori dell'Università di Washington hanno creato queste minuscole macchine per osservare come gli insetti camminano e percepiscono i loro movimenti. L'obiettivo principale è comprendere come la loro capacità sensoriale influenzi il loro modo di muoversi, soprattutto quando cambiano improvvisamente le condizioni ambientali.

Punti chiave di questa ricerca comprendono:

• Progettazione e ingegnerizzazione di tapis roulant miniaturizzati utilizzando componenti economici.
• Valutazione della locomozione dei moscerini con propriocezione compromessa.
• Osservazione della coordinazione mediante tapis roulant a cinture separate.
• Disponibilità open-source dei progetti dei tapis roulant per la ricerca globale.

I mini tapis roulant derivano da quelli regolari utilizzati per studiare i movimenti degli animali più grandi. Realizzando questi tapis roulant per le mosche della frutta, i ricercatori possono osservare e controllare attentamente i loro movimenti. Questo è cruciale perché le mosche della frutta hanno un sistema nervoso piccolo e ben compreso, rendendole un ottimo modello per studiare il funzionamento del cervello.

Esperimenti sui Moscerini: Cambiamenti nei Modelli di Passo

Negli esperimenti, i moscerini camminavano sia su tapis roulant normali sia su tapis roulant divisi. I tapis roulant normali permettevano ai ricercatori di monitorare i modelli di camminata dei moscerini per un lungo tempo. I moscerini camminavano molto velocemente, superando i 50 millimetri al secondo. Sul tapis roulant diviso, i moscerini modificavano i loro modelli di passo quando ciascun lato del tapis roulant si muoveva a velocità diverse, dimostrando che i cambiamenti nelle loro zampe centrali influivano notevolmente sul controllo della direzione.

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I Neuroni e il Controllo della Posizione Corporea

I ricercatori hanno disattivato specifici neuroni per osservare come ciò influisce sulla percezione della posizione del corpo. Questo ha portato a passi meno frequenti ma più ampi, senza compromettere la coordinazione delle gambe. Questo suggerisce che il sistema nervoso potrebbe avere meccanismi di compensazione o che altri neuroni responsabili della posizione corporea contribuiscano a mantenere la fluidità del camminare.

Questo sistema offre agli scienziati un ambiente controllato per studiare il movimento degli animali e il funzionamento del loro cervello durante tali movimenti. L'uso di strumenti genetici con il tapis roulant rende gli esperimenti precisi e ripetibili, fornendo importanti informazioni sul controllo cerebrale e la consapevolezza corporea durante la camminata.

Il team ha reso disponibili a tutti i progetti dei loro tapis roulant, permettendo così agli scienziati di tutto il mondo di copiarli e migliorarli. Questa collaborazione può accelerare le ricerche su come i sistemi nervosi controllano il movimento negli insetti, in altri animali e forse anche negli esseri umani.

I tapis roulant in miniatura rappresentano più di semplici nuovi strumenti. Integrano ingegneria, biologia e neuroscienze per esaminare il movimento e l'equilibrio negli esseri viventi. Il lavoro dell'Università di Washington potrebbe essere fondamentale per sviluppare future terapie per i disturbi neuromuscolari.