@ 2017.08.08 , 15:30

蜻蜓大脑可预测猎物运动轨迹

澳大利亚和瑞典的新研究表明蜻蜓的大脑能预测猎物的运动,使其能成功捕猎。这一知识有助于引导机器人视觉等领域的创新。

7月25日发表在eLife上的文章中,阿德莱德大学和隆德大学的研究者们提供了蜻蜓大脑过程复杂性的新知识。

来自阿德莱德大学的阿德莱德医学院的项目合伙人Steven Wiederman博士说道:“此前,国际研究界主要研究人类等哺乳动物如何预测运动物体在接下来所处位置。”

蜻蜓大脑可预测猎物运动轨迹
credit: 煎蛋画师BC

“可以理解,哺乳动物的很多方面都比昆虫更为复杂,但我们发现蜻蜓具有敏锐的视觉和神经处理流程,可以很理想地转换为技术进步。”

该澳大利亚-瑞典合作小组发现Hemicordulia蜻蜓大脑细胞(神经元)使得他们能有预谋地追逐和捕捉他们的飞行猎物。这些神经元使他们能专注于复杂背景中运动的小物体,就好比人类可以跟踪和抓住欢呼观众背景中运动的球。

隆德大学生物学教授David O'Carroll说道:“蜻蜓的神经元可以从大脑接收到的大量视觉信息中选择单个目标,比如另一个昆虫的运动,并随后预测其方向和未来位置。蜻蜓就与人类一样,都是基于物体移动的路径做出了这一评估。”

“换言之,蜻蜓所做的非常类似于我们跟踪运动球体时所做的。虽然大脑的复杂性方面存在重大差异,但进化使得昆虫利用大脑实现能与哺乳动物相差无几的先进视觉处理。”

阿德莱德大学博士生Joseph Fabian和其他团队成员记录了蜻蜓大脑中目标检测的神经元。这些神经元增强了他们对被跟踪运动物□□置前面的一小块“焦点”区域的响应。如果目标随后消失在视野中,焦点就随着时间推移而扩展,使得大脑能预测目标最可能出现在哪里。神经元预测是基于猎物先前飞过的路径。

Wiederman博士说道:“这是个赛艇的发现,帮助我们理解单个神经元是如何基于过去历史作出超前预测的。”

“我们团队相信这些成果将具有现实的应用,特别是人工控制和视觉系统的发展,比如自操纵车辆和仿生视觉。”

论文原文:DOI: 10.7554/eLife.26478

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

0.0
赞一个 (4)

24H最赞