Саламандры обладают уникальной способностью регенерировать свой спинной мозг и восстановить полную функциональность организма. Международный научный коллектив намерен изучить возможности и выявить механизмы, лежащие в основе этого восстановительного процесса. В этом поможет грант от Европейского исследовательского совета.
Ученые планируют объединить методы геномики, нейробиологии, компьютерного моделирования и биоробототехники, чтобы расшифровать нейронные механизмы, лежащие в основе регенерации спинного мозга.
«Нервная система этих земноводных имеет все те же функциональные элементы, что и у млекопитающего, но с относительно упрощенной структурой. Это делает саламандр идеальными животными для изучения нейронных сетей управления моторикой позвоночных», – отметил Димитри Рычко (Dimitri Ryczko), доцент лаборатории контроля движения Университета Шербрука (Канада).
Ученые также намерены проверить, как центральная и периферическая нервные системы взаимодействуют во время передвижения. Исследователи провели наблюдения за действиями нейронных сетей в изолированном спинном мозге, в результате чего они выдавали правильные команды для движения. А периферическая нервная система, которая передавала сенсорную информацию об окружающей тело обстановке в ЦНС, участвовала в управлении движением.
Разработчики считают: такая избыточность процессов, наряду с физическим взаимодействием между телом саламандры и окружающей средой, играет важную роль в процессе функционального восстановления.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые объединят наработки из различных областей.
«Мы создадим своего рода тактильную кожу для робота. Поскольку сложно смоделировать взаимодействие тела саламандры с окружающей средой – песком, водой, грязью и т.д., – мы воспроизведем их с помощью робота. Это покажет, как окружающая среда влияет на передвижение земноводного, и предоставит ценную информацию о взаимодействие организма с нервной системой», – отметили ученые.
Возможно, инженеры будут конструировать отказоустойчивые машины, которые продолжат работать несмотря на повреждения их электронного и механического оборудования.
