Lăcustele cyborg, trimise să depisteze bombele

Când indivizi rău intenţionaţi vor dori să arunce ceva în aer vor trebui să ia în calcul şi insectele cyborg. O cercetare sponsorizată de marina americană ar putea face inutili câinii ce detectează bombe, pentru că i-ar putea înlocui cu lăcuste. Câmpul de luptă ar putea deveni o scenă desprinsă din Transformers.

Oamenii de ştiinţă finanţaţi de marina Statelor Unite au declarat că au augmentat cu succes lăcustele şi le-au amplificat abilitatea de a simţi o gamă largă de mirosuri chimice, printre care şi cel de explozibil, scrie OneZero. Potrivit unei cercetări publicate la 11 februarie în revista BioRxiv, insectele au fost folosite ca să detecteze substanţe ca nitratul de amoniu, întrebuinţat frecvent de grupurile teroriste la confecţionarea bombelor şi a explozivelor militare de tip TNT sau RDX.

Bio-hacking

Câteva lăcuste au mirosit cu succes materialul inflamabil, dar rezultatele s-au îmbunătăţit mult atunci când oamenii de ştiinţă au compilat datele de la şapte sau mai multe insecte, acolo unde capacitatea de detecţie a fost distribuită în cadrul unor roiuri.

Cercetătorii de la Universitatea din St. Louis, Washington, au refuzat să comenteze această ştire, însă publicaţia lor descrie felul în care au transformat insectele în detectoare de bombă prin implantarea unor electrozi în creierele acestora. Acest lucru le-a permis să analizeze activitatea neuronală a lăcustelor atunci când au întâlnit anumite substanţe.

Acum trei ani, Biroul pentru Cercetări Navale a alocat 750.000 de dolari pentru proiect, dar la acea vreme nu era încă limpede dacă planul de a transforma lăcustele în detectoare de bombe ar putea funcţiona. Noua cercetare sugerează că anumite versiuni ale acestei insecte îmbunătăţite prin bio-hacking ar putea, într-o bună zi, să fie folosită pe terenul de luptă.

Cum să citești „mintea” lăcustelor

Cercetătorii au ales să lucreze cu lăcuste americane pentru că sunt robuste şi pot duce o încărcătură grea. Adevărată provocare a fost să găsească o modalitate de a citi minţile lăcustelor fără să le supună la operaţii complicate. Procedura a implicat o incizie minoră în capetele insectelor care le permite acestora să continue să-şi mişte gura şi antenele cu lejeritate. Dar pentru ca aceste lăcuste cyborg să fie folositoare, operatorii trebuie să le controleze fizic mişcările.

Savanţii de la Universitatea din Washington au introdus lăcustele în roboţi miniaturali, cu roţi, care pot fi poziţionaţi după dorinţă. De asemenea, cercetătorii au finalizat munca la nişte implanturi de tip nanotatuaj, pe bază de mătase, care le permit operatorilor să mişte insectele de la distanţă, fără să folosească un vehicul.

Lăcustele introduse în roboţi au fost expuse la cinci explozive diferite şi la alte câteva chimicale. La 500 de milisecunde de la expunerea la fiecare substanţă, s-a detectat în creierele insectelor un model distinct de activitate. Această viteză de reacţie poate fi pusă pe seama biologiei lăcustelor: antenele lor mici sunt încărcate cu 50.000 neuroni olfactivi. E ceea ce le face atât de eficiente la identificarea unei game atât de largi de substanţe – sunt chiar mai bune decât orice senzori artificiali din momentul de faţă.

Pentru că e foarte dificil să procesezi datele de la atâţia neuroni, echipa s-a concentrat pe un loc îngust din creierul lăcustei – o regiune compactă, de doar 800 de neuroni, care procesează informaţia de la antene. Semnalele venite de acolo au revelat ce simţeau insectele, permiţându-le cercetătorilor să le pătrundă în creiere. Semnalele de bună calitate pot fi detectate de electrozi până la şapte ore după ce lăcustele primesc implanturile, dar se estompează după această perioadă. Savanţii notează, totuşi, că această durată ar putea fi mărită prin hrănirea regulată a insectelor şi prin rafinarea tehnicilor chirurgicale care le augmentează.

Studii anterioare au demonstrat că este posibil să detectezi răspunsuri neuronale, provocate de mirosuri diferite, în creierele de insecte. Thomas Nowotny de la Universitatea din Sussex, Marea Britanie a arătat, încă din 2014, că acest lucru poate fi făcut cu musculiţele de fructe.

Dezvoltarea unui sistem mobil, de tip cyborg, care integrează un robot mobil, e un pas înainte. Totuşi, mai există încă provocări practice pentru a ţine în viaţă lăcustele augmentate.  Menţinerea sănătăţii animalelor vii, augmentate mecanic, poate prezenta probleme în lumea reală, avertizează Alper Bozkurt de la Universitatea din Carolina de Nord care, la rândul său, a făcut experimente cu insectele cyborg. Totuşi, el crede că Barani Raman şi colegii săi au adus o contribuţie importantă în cercetare. „Este vorba de o lucrare extrem de avangardistă”, a adăugat el.

Redactor: Anca Grădinariu

Editor web: Luana Păvălucă

• Etichete:
• lacuste
• marina sua
• lacuste cyborg
• detectare bombe

Descarcă aplicația Digi24 și află cele mai importante știri ale zilei