Использование характеристик даже сложных живых форм для преодоления человеческих ограничений всегда было практикой. Канарейки в шахтах. Свиньи для трюфелей. Охотничьи собаки и собаки-наркоторговцы. Даже медузы, Следующий этап (со всеми его этическими ограничениями) еще более инвазивен.
Например, мы приближаемся к эпохе, когда саранчой-киборгом будут управлять, чтобы она «вынюхивала» бомбы и взрывчатку. Осталось преодолеть еще несколько технических проблем, и их использование перейдет из области научной фантастики в область реальности.
Cyborg Locust: все еще открытые вопросы и ответы на текущие исследования
Есть ли способ направить саранчу-киборга и «сказать» ей, куда идти обнюхивать? Международная система единиц СИ
А поскольку саранча не умеет говорить (пока), есть ли способ прочитать мозг этих насекомых и узнать, что они чуют? Международная система единиц СИ
Если уж на то пошло, может ли саранча учуять взрывчатку? Тем не менее, да.
Ответ на первые два вопроса дает предыдущее исследование Вашингтонского университета. Я рассказал вам об этом здесь. Исследования показали как способность управлять саранчой, так и способность читать их мозг, так сказать, различать то, что они чувствуют.
Ответ на третий вопрос приходит сегодня благодаря новому исследованию инженерной школы Маккелви.
Угоните саранчу
В предварительном тесте опубликовано 6 августа в журнале Biosensors and Bioelectronics: X, исследователи показали, как им удалось захватить обонятельную систему саранчи, чтобы обнаруживать и различать различные взрывоопасные запахи, и все это в течение нескольких сотен миллисекунд воздействия.
Команда также смогла оптимизировать ранее разработанную систему обнаружения биороботов. Система, способная обнаруживать нейроны саранчи-киборга и передавать эту информацию, чтобы кодировать запахи, которые воспринимала саранча.
«Мы не знали, смогут ли они учуять или обнаружить взрывчатку, потому что они не имеют какого-либо существенного экологического значения», — говорит он. Барани Раман, профессор биомедицинской инженерии. «Возможно, их не волновал ни один из сигналов, которые были значимы для нас в данном конкретном случае».
Как понять нос киборга саранчи
Il предыдущая работа в лаборатории Рамана привело к открытию: обонятельную систему саранчи можно расшифровать как логическую операцию «и/или». Это позволило исследователям определить, как пахнет саранча-киборг в разных контекстах.
Несколько взрывоопасных паров выходили через отверстие в ящике, в котором находилась саранча, установленном на небольшом транспортном средстве. Когда саранчу толкали и обнюхивали при различных концентрациях паров, исследователи изучали ее мозговую деятельность, связанную с запахом.
С помощью этого метода исследователи смогли составить каталог реакций саранчи на воздействие паров тротила, ДНТ и нитрата аммония, соединения, которое, к сожалению, попало в заголовки газет из-за разрушительной недавней катастрофы в Бейруте. «Удивительно, — сказал Раман, — мы могли ясно видеть нейроны, которые по-разному реагировали на разные взрывчатые вещества».
Используя эти данные, команда построила настоящий обонятельный «словарь» взрывчатых веществ для саранчи-киборга.
Если одна саранча может обнаружить и определить местонахождение рассеянного запаха в сложной среде, рой может добиться еще большего успеха. Исследовательская группа провела конкретные эксперименты и определила, что «использование нескольких организмов приведет к более эффективному обнаружению различных химических веществ».
Как только будет установлено, что саранча может обнаруживать и различать различные взрывчатые вещества, самое сложное — искать бомбу. Чтобы найти бомбу, саранче нужно было знать, откуда исходит запах.
Второй этап эксперимента
Знаете ли вы, что когда вы находитесь рядом с баром, запах кофе становится сильнее, а когда вы находитесь дальше, вы чувствуете его меньше? Вот, пожалуйста. Во многом это то, что ученые пытались оценить на примере саранчи-киборга.
Взрывоопасные пары, как известно, вводились через отверстие в ящике, в котором находился «Саранча», в крохотном транспортном средстве. Когда саранчу перегоняли, «карта» запахов также учитывала различия в расстоянии и концентрации.
Следующим шагом стала оптимизация системы передачи мозговой активности саранчи.
Команда Шантану Чакрабартти e Срикантх Сингаманени он сосредоточился на широте обонятельного опыта. Теперь он идеально кодирует каждый запах за 500 миллисекунд.
«Теперь мы можем имплантировать электроды и транспортировать саранчу в реальных условиях», — сказал Раман.
