Корейці навчилися управляти черепахою силою думки

На відміну від експериментів з управління рухом тварин за рахунок імплантації електродів в мозок або м'язи, корейські дослідники вирішили застосувати схему управління на базі контролю інстинктивного поведінки черепах при подоланні перешкод. Черепахи розпізнають джерело білого світла як відкритий простір і інстинктивно рухаються в його сторону (через що, наприклад, вони сильно страждають при світловому забрудненні місць проживання). При цьому тварини схильні уникати об'єкти, які загороджують огляд: в попередній роботі дослідники показали, що черепаха сприймає чорний колір як перешкоду і намагається обійти його. Черепахи виявилися зручними об'єктами для експерименту в тому числі і тому, що на жорсткому панцирі можна міцно закріпити необхідне обладнання.

Новий метод використовує мозго-комп'ютерний інтерфейс (brain-computer interface, BCI) в поєднанні з пристроєм, який передає команди від комп'ютера мозку.

Система управління черепахою виглядає наступним чином: на голові оператора кріпиться гарнітура Emotiv Epoc і дисплей для відображення оточення черепахи. На панцирі рептилії встановлюється «кіборг-система» - вона складається з камери, Wi-Fi передавача, комп'ютерного керуючого модуля і батарейки, а також чорного напівциліндра з розрізом, який утворює стимулюючий пристрій. Циліндр може повертатися до 36 градусів в кожну сторону під управлінням «думок» оператора.


Схема обладнання черепахи. Пристрій складається з основного комп'ютера (Raspberry Pi), двигуна, акумулятора, Wi-Fi трансивера, компактною кольоровий камери і напівциліндра з розрізом. Двигун управляє позиціонуванням щілини в напівциліндра (на зображенні вона розташована безпосередньо перед черепахою).

Команди вліво і вправо активують стимулюючий пристрій черепахи через Wi-Fi, повертаючи циліндр так, щоб розріз циліндра змістився в потрібному напрямку, викликаючи інстинктивний поворот черепахи в потрібну сторону.


Устаткування мозго-керуючого інтерфейсу. а) Алгоритм контролю b) Керуючий механізм, що складається з гарнітури Emotiv Epoc і дисплея, на якому відображається розташування черепахи


Траєкторія руху керованої черепахою по пересіченій місцевості з природними перешкодами: черепаха повинна відвідати точки A, B і С і дійти до фінішу (точка GOAL).

Створення систем дистанційного керування живими організмами - популярна тема сучасних технологій. Раніше ми писали про експеримент з керуванням комахами-кіборгами за допомогою оптогенетики, застосуванні нейромускулярних електродів для того, щоб змусити Бронзовка міняти ходу, і про шолом, який дозволяє керувати напрямком руху людини за допомогою пульта від радіокерованого іграшкового автомобіля. А якщо говорити про використання інстинктивного поведінки в дистанційному управлінні, не можна не згадати про забавний експеримент з бульдогом. рух якого контролювали за допомогою сосиски.