鳗鱼|中枢与周围神经合作强化机器鳗鱼性能中枢|机器|周围神经|性能

文章插图

机器鳗鱼AgnathaX 图片来源：《科学—机器人》
日前，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员在《科学—机器人》发表的一篇论文中，介绍了一种机器鳗鱼——AgnathaX 。
与此前已开发出类似鳗鱼的游泳机器人不同， AgnathaX可以利用模拟的中枢和周围神经系统来实现更强大的性能。研究人员表示，该研究是为了探索动物的中枢和周围神经系统对运动的贡献方式。
【鳗鱼|中枢与周围神经合作强化机器鳗鱼性能】此前，一些科学家推测大脑和脊髓的中枢神经系统应在运动中负主要责任，因为它产生的信号可以有节奏地移动动物的腿、鳍或翅膀。但另一些科学家认为，连接身体四肢和大脑的周围神经则发挥了更大的作用，因为运动的四肢中的神经产生了反馈信号，使节奏持续。
AgnathaX的诞生则证明了两个神经系统对运动都很重要。 AgnathaX的身体由10个相连的部分组成，每部分都包含一个马达，扮演着真正的鳗鱼肌肉的角色。中枢神经的扮演者是板载的微处理器，负责依次激活马达，以产生起伏的游泳运动。
而位于每个节段两侧的力传感器模拟外围神经系统，则能够感知周围水面的波动。
研究人员发现，当两个神经系统一起工作时， AgnathaX游动得最好。当研究人员模拟脊髓病变，切断了某些节段之间的通信时，力传感器提供的反馈仍然足以维持整体的游泳运动模式。而当这些传感器被禁用时，机器人也能够依靠中枢神经的控制保持泳姿。