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哺乳動物觸須可助感知風向
來源:科技日報 時間:2016-08-30 11:15:17 作者:
 
 

  從狼到狗,從貓到鼠,陸地上幾乎所有哺乳動物的臉上都長有觸須。新一期美國《科學進展》雜志刊登的美國西北大學的一項新研究顯示,這些觸須除了具有和人手一樣的觸感功能以外,還具備感知風向的功能。

  論文共同第一作者、西北大學博士生餘炎對新華社記者說:『我們首次發現了陸生哺乳動物的觸須具有新的功能——感覺風!』這一發現為設計功能更強大的仿生機器人提供了新靈感。

  研究人員以大鼠為研究對象,在一個圓桌一側邊緣間隔均勻地放置5臺小風扇,風扇都對准圓桌另一側的同一扇昇降門,圓桌上有5個洞與每個風扇相對應。實驗中,每次隨機打開一臺風扇吹風,從昇降門中跑出來的大鼠如果逆風鑽進相應洞中,就得到糖水獎勵。經過三四個月的訓練,大鼠的任務正確率穩定在60%以上。研究人員剪除它們的觸須後發現,『尋風』正確率下降了20%左右。

  此外,他們還設計了一些方法防止對實驗結果的乾擾,如『尋風』實驗在黑暗環境中進行,以防大鼠利用視覺完成任務;調大背景噪音,以防大鼠利用聽覺完成任務。

  餘炎介紹說,雖然研究的是大鼠,但其它陸生哺乳動物,如貓、狗、牛、豬等的觸須也極有可能被用來感風。他指出,感風的能力對許多動物而言至關重要,可以幫助它們找到食物、躲避天敵、遷徙乃至尋覓配偶。

  餘炎認為,既然觸須能幫助動物來定位風源,我們也可在機器人上增加人工觸須,用於執行探測氣流、定位氣源(如危險化學氣體)等任務。此前他們研究還發現,可以根據觸須在風中的變形和震蕩程度來推算風的方向和大小,驗證了『感風器』的仿生可行性。

  『未來,我們將利用大鼠大腦深入研究觸須感風的神經傳導機理,推進神經科學及醫學的發展,也將繼續研發「感風」機器人,』餘炎說。 (記者林小春)

 
標簽:哺乳動物 觸須 感知 編輯:孫玲 
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