کنترل مغز ربات به یک قارچ واگذار شد + ویدیو

هیچ‌کس نمی‌داند که این موجودات چه رویایی می‌بینند وقتی شبکه‌های وسیع قارچ‌هایشان با واکنش‌های الکتروشیمیایی مشابه سلول‌های مغز ما تپش و ارتعاش می‌کنند. اما با این فرصت، اگر یک لحظه آزادی به این شبکه داده می شد، چه می توانستند بکنند؟ محققان چنین شرایطی را روی یک ربات آزمایش کرده اند.

قارچ در بدن ربات

تیم چند رشته ای از محققاندانشگاه کورنل“در ایالات متحده و”دانشگاه فلورانسدر ایتالیا برای کشف این موضوع اقدام کردند. نوعی قارچ خوراکی است به نامجنب eryngii(اون قارچ پادشاه صدف ها همچنین شناخته شده) برای کنترل یک جفت وسیله نقلیه روباتیک استفاده شد. این دستگاه ها می توانند بر روی یک سطح صاف لرزش داشته و حرکت کنند.

از طریق یک سری آزمایش، محققان نشان دادند که فعالیت الکتروفیزیولوژیک قارچ ها می تواند به جای یک محیط برای تبدیل سیگنال های محیطی به دستورالعمل استفاده شود. در نتیجه می توان دستگاه مکانیکی را جابجا کرد و کار کرد.

“راب شپردمحقق ارشد این تحقیق می‌گوید: «با رشد میسلیوم در بخش‌های الکترونیکی ربات، ما توانستیم به این دستگاه زیستی هیبریدی اجازه دهیم تا حساس و پاسخگو به محیط باشد.

ترکیب بافت زنده و ماشین ها چیز جدیدی نیست. صدها میلیون سال طول کشید تا تکامل مکانیسم‌های آلی را بهبود بخشد. بنابراین، طبیعی است که برای ساختن دستگاه های قدرتمند، حساس، متحرک و متفکر به زیست شناسی متوسل شویم.

گامی بزرگ برای فناوری سایبری

با کمال تعجب، قارچ صدفی یک معدن طلای دست نخورده است فناوری سایبری این موجود به راحتی با نیازهای نسبتاً ساده و توانایی زنده ماندن در شرایطی که بسیاری از موجودات دیگر با مشکل مواجه می شوند رشد می کند. این قارچ‌ها می‌توانند اجزای زنده و قدرتمند مختلفی را برای برآوردن تقریباً هر نیاز حسی یا حتی محاسباتی در اختیار مهندسان قرار دهند.

شبکه های رشته ای و قارچی میکروسکوپی که اغلب از دید و زیرزمین در جستجوی منابع پنهان هستند، به تغییرات محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند. برخی از گونه‌ها حتی از طریق فعالیت غشایی صداهایی شبیه به پاسخ‌های عصبی خودمان تولید می‌کنند که به محققان اجازه می‌دهد مکالمات مخفیانه آنها را استراق سمع کنند.

محققان با استفاده از الگوریتم‌های مبتنی بر الکتروفیزیولوژی خارج سلولی و تغذیه داده‌های خروجی به یک میکروکنترلر، پاسخ‌های مکانیکی را در دو نوع مختلف دستگاه تلفن همراه تغییر دادند.

در آزمایش‌های کنترل‌شده، محققان از سیگنال‌های قارچ‌های پرورش‌یافته برای کنترل حرکات یک ربات نرم پنج‌پا و یک وسیله نقلیه چهار چرخ استفاده کردند. آنها توانستند بر حرکات طبیعی تولید شده توسط قارچ ها تأثیر بگذارند و قابلیت های حسی سیستم را برای رسیدن به هدف نهایی نشان دهند.

“آناند میشرایک کارشناس بیوروباتیک در دانشگاه کرنل می گوید: «این پروژه فقط در مورد کنترل یک ربات نیست، بلکه در مورد ارتباط واقعی با یک سیستم زنده است. زیرا هنگامی که یک سیگنال را می شنوید، می دانید چه اتفاقی در حال رخ دادن است. شاید این سیگنال از نوعی اضطراب می آید و شما یک پاسخ فیزیکی می بینید. ما نمی توانیم سیگنال های قارچ را تجسم کنیم، اما ربات آنها را تجسم می کند.

چشم اندازی برای آینده

مهم نیست چقدرRobochromeاین سیستم ممکن است احمقانه به نظر برسد، اما ارزش واقعی این سیستم ممکن است روزی از طریق تنظیمات مکانیکی ساده‌تر که تغییرات پیچیده در سیگنال‌های محیطی را به حساب می‌آورند، درک شود. مانند سیستمی که مقادیر خاصی از مواد مغذی، آفت کش ها یا سطوح آلاینده را به محیط خاک می رساند یا حتی به تغییرات بدن ما واکنش نشان می دهد.

حکمت عمیق تری در صداهای قارچ وجود دارد که ما تازه در حال درک آن هستیم. قارچ ها ممکن است روزی رویاهای خود را به ما بگویند.

نتایج تحقیق حاضر در مجله Science Robotics منتشر شده است.