De zintuiglijke reis van fruitvliegen ontrafeld met de geavanceerde simulaties van NeuroMechFly v2.

AmsterdamWetenschappers onderzoeken hoe hersenen beweging aansturen bij verschillende wezens. De fruitvlieg is een ideale studieobject vanwege zijn minder complexe zenuwstelsel. Een team van EPFL, onder leiding van Pavan Ramdya, heeft een hulpmiddel ontwikkeld, genaamd NeuroMechFly v2, om dit onderzoek te ondersteunen. Deze simulatie bootst de fruitvlieg na en laat zien hoe deze zich beweegt en de omgeving waarneemt door middel van zicht, geur en lichaamshouding. Dit helpt onderzoekers te begrijpen hoe fruitvliegen zintuiglijke informatie verwerken via hun zenuwstelsel.

NeuroMechFly v2 brengt aanzienlijke verbeteringen en biedt een scala aan geavanceerde functies.

• Realisme in Anatomie: De simulatie biedt gedetailleerde been- en gewrichtshoeken om de natuurlijke bewegingen van de fruitvlieg nauwkeurig na te bootsen.
• Integratie van Zintuigen: Virtuele ogen en antennes verwerken visuele en geurprikkels, wat de zintuiglijke ervaring van het model verrijkt.
• Uitdagende Omgevingen: De vlieg beweegt door verschillende terreinen en reageert op prikkels zoals bewegende objecten of geurbronnen.
• Voorspelling van Neurale Activiteit: Wetenschappers kunnen via de simulatie neurale activiteiten voorspellen, wat inzicht geeft in de reacties van echte neuronen.
• Positie Herkenning: De gesimuleerde vlieg gebruikt feedback van de benen om zich bewust te blijven van zijn positie, zelfs met beperkte visuele input.

Lees ook:

Vandaag · 11:46

Nieuwe doorbraak: orale medicatie vermindert buikpijn zonder bijwerkingen of verslavingsrisico's

De eerdere projecten van de EPFL-groep, zoals DeepFly3D en LiftPose3D, hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt in het omzetten van de bewegingscontrole van fruitvliegjes naar computermodellen. Met behulp van deep learning volgen deze tools nauwgezet de bewegingen van vliegledematen, wat de basis vormt voor de geavanceerde functies in NeuroMechFly v2. Deze modellen bieden onderzoekers de mogelijkheid om besturingssystemen te bestuderen die vergelijkbaar zijn met die van echte dieren. Ze laten zien hoe hersen- en lichaamsfuncties samenwerken om zich aan te passen aan de omgeving.

Deze studie legt een verbinding tussen neurowetenschappen en robotica. Door te onderzoeken hoe fruitvliegjes sensorische en motorische informatie verwerken, kunnen we autonome robots verbeteren die zintuiglijke data gebruiken om te navigeren. Dit kan bijdragen aan de ontwikkeling van AI-systemen die van hun omgeving leren, waardoor ze meer aanpassingsvermogen en betrouwbaarheid krijgen. Het onderzoek naar neurale terugkoppeling en verwerking bij fruitvliegen belicht belangrijke principes van biologische intelligentie, die nu met simulaties worden verkend. Deze vorm van onderzoek helpt ons beter inzicht te krijgen in dierlijke intelligentie en draagt bij aan de ontwikkeling van robots en AI die qua onafhankelijkheid en aanpassingsvermogen meer op levende organismen lijken.