Вернуться

Кибер-кузнечики против терроризма

19 февраля 2020 15:28
131

Собаки-ищейки это уже прошлый век. Ученые смогли «взломать» кузнечиков способных различать взрывчатку.

Барани Раман и его коллеги из Вашингтонского университета в Миссури использовали обонятельные органы чувств американского кузнечика Schistocerca americana для создания нюхателей биологических бомб.

У насекомых нейроны обонятельных рецепторов в их антеннах улавливают химические запахи в воздухе. В свою очередь, эти нейроны посылают электрические сигналы в часть мозга насекомого, известную как антенная доля. Каждая антенна кузнечика содержит приблизительно 50 000 таких нейронов.

Чтобы проверить способность к обнюхиванию бомб, команда распылила пары различных взрывчатых веществ на антенны кузнечиков, включая пары тринитротолуола (ТНТ) и его предшественника 2,4-динитротолуола (ДНТ). В качестве средств контроля они использовали невзрывчатые вещества, такие как горячий воздух и бензальдегид, основной компонент масла горького миндаля.

Имплантируя электроды в антенные доли кузнечиков, исследователи обнаружили, что при воздействии взрывчатки активируются различные группы нейронов. Они проанализировали электрические сигналы и смогли отличить взрывчатые пары от невзрывчатых, а также друг от друга.

Команда снабдила кузнечиков крошечными, легкими сенсорными рюкзачками, которые были способны записывать и передавать электрическую активность их антенн почти мгновенно на компьютер.

Кузнечики продолжали успешно обнаруживать взрывчатку до семи часов после того, как исследователи имплантировали электроды, прежде чем они устали и в конечном счете умерли.

Процесс обездвижил кузнечиков, поэтому исследователи поместили их на колесную платформу с дистанционным управлением, чтобы проверить их способность чувствовать взрывчатку в разных местах. Кузнечики смогли обнаружить, где была самая высокая концентрация взрывчатки, когда команда переместила платформу в разные места.

Группа также проверила эффект объединения сенсорной информации от нескольких кузнечиков, учитывая, что в реальном мире химические вещества могут быть рассеяны факторами окружающей среды, включая ветер.

Взятие нейронной активности у семи кузнечиков дало среднюю точность обнаружения 80%, по сравнению с 60% для одного кузнечика.

Проект финансировался Управлением военно-морских исследований США, и исследователи полагают, что кузнечики могут быть использованы в целях национальной безопасности.

Ограничением исследования было то, что оно не проверяло способность кузнечиков обнаруживать взрывчатку, когда одновременно присутствовало несколько запахов.

ПОДПИСАТЬСЯ НА НОВОСТИ

Копирование материалов разрешено только при наличии активной гиперссылки на наш сайт