Американскими специалистами разработан робот, биологически точно повторяющий походку человека, пишет BBC. Его движения регулирует простейшая модель нейронной сети, координирующая «мышцы» в процессе движения. Journal of Neural Engineering опубликовал результаты совместного испытания во главе с Терезой Клейн и Энтони Льюисом.

В составе спинного мозга млекопитающих содержится нейронная сеть, с помощью которой они ходят в «автоматическом» режиме, не раздумывая о механизме хотьбы, — он называется центральным генератором упорядоченной активности (CPG). CPG ответственен за чередование этапов возбуждения и торможения мотонейронов. Посредством обратной связи, направляющейся в мозг от двигательного аппарата, корректирование движения может проходить по ходу его осуществления.

Простейшая модель CPG — сеть, включающая всего два нейрона, которые не могут производить ритмические сигналы поодиночке, а функционируют исключительно в паре. Основываясь на данной двухнейронной модели, ученые разработали роботизированные ноги, биологически более точно повторяющие человеческую походку. CPG направляет импульсы «мышцам» робота, в основе которых находятся моторы Robotis RX-28 и ремни. Сенсоры, встроенные в конечности выполняют роль сети обратной связи.

По мнению Клейн, такая нейронная сеть — ключевой элемент CPG, позволяющий объяснить, как у людей с травмированным спинным мозгом после конкретных видов стимуляции восстанавливается потерянная возможность ходить.

Помимо этого, посредством данной модели эксперты попытались объяснить, как малыши обучаются ходьбе. Они считают, что изначально дети пользуются простейшей нейронной сетью, похожей на ту, что встроена в созданного робота, а затем «обучают» данную сеть более сложным движениям. Таким же образом возможно объяснить, что дети, не сумевшие научиться ходить самостоятельно, выполняют несложные движения на беговой дорожке.

Следующая новость: Открыта причина выживания в организме патогенной кишечной палочки
Предыдущая новость: Геном плода расшифрован с помощью материнской крови