Учёные воссоздали мышечную архитектуру щупалец осьминога
Учёные воссоздали мышечную архитектуру щупалец осьминога Учёные Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне совместно с коллегами из Virginia Tech, Университета Северной Каролины и Университета Южной Флориды создали вычислительную модель, которая объясняет, как осьминог управляет движениями своих щупалец.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Для создания модели учёные проанализировали результаты МРТ, гистологические и биомеханические данные осьминога.
Они воспроизвели реалистичную руку осьминога, состоящую из почти 200 переплетённых мышечных групп. Также они применили методы отслеживания изображений, чтобы записать движения осьминога в экспериментальных условиях.
В эксперименте осьминог выполнял задачи в резервуаре с листом оргстекла. Через отверстие в листе он просовывал руку, чтобы достать объект с противоположной стороны.
Учёные собрали данные о движении руки осьминога и использовали их для подтверждения того, что модель способна воспроизводить эти движения. Оказалось, что две ключевые топологические величины — извивание и скручивание — связаны с динамикой мышц.
Их взаимодействие формирует трёхмерные изменения руки, что позволяет осьминогу выполнять сложные движения. Разработанная модель может использоваться как испытательный полигон для робототехников.
Следующие шаги включают расширение модели для управления несколькими руками и перенос результатов на роботизированные прототипы. Это позволит автоматизировать выполнение различных задач в будущем.