Viajes sensoriales virtuales de moscas de la fruta con NeuroMechFly v2: explorando la inteligencia animal
MadridCientíficos están investigando cómo el cerebro controla el movimiento en diferentes seres vivos. La mosca de la fruta es un excelente objeto de estudio debido a su sistema nervioso menos complejo. Un equipo de la EPFL, liderado por Pavan Ramdya, ha desarrollado una herramienta llamada NeuroMechFly v2 para facilitar esta investigación. Esta simulación recrea a la mosca de la fruta y muestra cómo se mueve y percibe su entorno, utilizando la vista, el olfato y la mecánica corporal. Esto ayuda a los investigadores a entender cómo las moscas de la fruta procesan la información sensorial a través de sus sistemas nerviosos.
NeuroMechFly v2 presenta mejoras significativas junto con numerosas funcionalidades avanzadas:
- Anatomía Detallada: La simulación reproduce con precisión los ángulos de las patas y articulaciones para imitar los movimientos naturales de la mosca de la fruta.
- Integración Sensorial: Los ojos y antenas virtuales procesan estímulos visuales y olfativos, mejorando la experiencia sensorial del modelo.
- Entornos Complejos: La mosca navega a través de distintos terrenos, y reacciona a estímulos como objetos en movimiento o fuentes de olor.
- Inferencia de Actividad Neuronal: Permite a los científicos prever actividades neuronales basadas en experiencias virtuales, ofreciendo información sobre respuestas neuronales reales.
- Integración de Trayectoria: La mosca simulada utiliza la retroalimentación de las patas para mantener conciencia de su posición espacial, incluso con entrada visual limitada.
Los proyectos anteriores del grupo de EPFL, como DeepFly3D y LiftPose3D, han mostrado mejoras constantes al convertir el control de movimiento de las moscas de la fruta en modelos computacionales. Estas herramientas emplean el aprendizaje profundo para seguir de cerca los movimientos de las extremidades de las moscas, sentando las bases para las características avanzadas de NeuroMechFly v2. Dichos modelos ofrecen a los investigadores una forma de estudiar sistemas de control similares a los de los animales reales, demostrando cómo las funciones cerebrales trabajan en conjunto con las funciones de movimiento para adaptarse y responder al entorno.
Esta investigación vincula la neurociencia con la robótica. Al estudiar cómo las moscas de la fruta procesan información sensorial y motora, podemos mejorar los robots autónomos que utilizan datos sensoriales para desplazarse. Esto puede contribuir a la creación de sistemas de inteligencia artificial que aprendan de su entorno, haciéndolos más adaptables y confiables. El estudio del feedback neural y el procesamiento en las moscas de la fruta destaca principios importantes de la inteligencia biológica, los cuales ahora se exploran mediante simulaciones. Este tipo de investigación nos ayuda a entender mejor la inteligencia animal y a hacer avanzar a los robots y la inteligencia artificial para que funcionen más como organismos vivos en términos de independencia y adaptabilidad.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1038/s41592-024-02497-yy su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Sibo Wang-Chen, Victor Alfred Stimpfling, Thomas Ka Chung Lam, Pembe Gizem Özdil, Louise Genoud, Femke Hurtak, Pavan Ramdya. NeuroMechFly v2: simulating embodied sensorimotor control in adult Drosophila. Nature Methods, 2024; DOI: 10.1038/s41592-024-02497-yCompartir este artículo