Jornadas sensoriais simuladas: explorando o NeuroMechFly v2 no estudo do comportamento da Drosophila

São PauloCientistas estão tentando entender como cérebros gerenciam movimentos em diferentes criaturas. O drosófila é um bom objeto de estudo porque possui um sistema nervoso menos complexo. Uma equipe da EPFL, liderada por Pavan Ramdya, criou uma ferramenta chamada NeuroMechFly v2 para auxiliar nesta pesquisa. Esta simulação recria o drosófila e ilustra como ele se movimenta e percebe o ambiente, utilizando visão, olfato e mecânica corporal. Isso ajuda os pesquisadores a compreender como drosófilas processam informações sensoriais através de seus sistemas nervosos.

NeuroMechFly v2 apresenta avanços marcantes com diversos recursos inovadores:

• Anatomia Realista: A simulação incorpora detalhes precisos dos ângulos das pernas e articulações para imitar mais fielmente os movimentos naturais da mosca-da-fruta.
• Integração Sensorial: Olhos e antenas virtuais processam estímulos visuais e olfativos, enriquecendo a experiência sensorial do modelo.
• Ambientes Complexos: A mosca navega por diversos terrenos, reagindo a estímulos como objetos em movimento ou fontes de odor.
• Inferência de Atividade Neural: Permite que cientistas prevejam atividades neurais com base em experiências virtuais, oferecendo insights sobre respostas neuronais reais.
• Integração de Movimento: A mosca simulada usa o feedback das pernas para se manter consciente de sua posição espacial, mesmo com entrada visual limitada.

Projetos anteriores do grupo EPFL, como DeepFly3D e LiftPose3D, têm mostrado avanços consistentes ao transformar o controle de movimentos de moscas-das-frutas em modelos computacionais. Essas ferramentas utilizam aprendizado profundo para acompanhar de perto o movimento dos membros das moscas, formando a base para os recursos avançados do NeuroMechFly v2. Esses modelos oferecem aos pesquisadores uma maneira de estudar sistemas de controle semelhantes aos dos animais reais, demonstrando como as funções cerebrais trabalham em conjunto com os movimentos para reagir e se ajustar ao ambiente.

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Conexão entre Neurociência e Robótica

Esta pesquisa estabelece uma ligação entre neurociência e robótica. Ao investigar como as moscas-das-frutas processam informações sensoriais e motoras, podemos aperfeiçoar robôs autônomos que utilizam dados sensoriais para se locomover. Isso contribui para a criação de sistemas de IA que aprendem com o ambiente, tornando-os mais adaptáveis e confiáveis. O estudo do feedback neural e do processamento nas moscas-das-frutas evidencia princípios importantes da inteligência biológica, que agora estão sendo explorados por meio de simulações. Esse tipo de pesquisa nos ajuda a compreender melhor a inteligência animal e a avançar no desenvolvimento de robôs e IA que funcionem de maneira mais semelhante a organismos vivos em termos de autonomia e adaptabilidade.