Investigaciones neurofisiológicas en los últimos 100 años se han ampliado enormemente nuestro conocimiento de la estructura del sistema nervioso y la función. Sin embargo, la mayor parte de la investigación del sistema nervioso hasta la fecha se ha basado en el uso de preparaciones aisladas o materias restringidas. Aunque ha habido muchos esfuerzos exitosos para registrar la actividad neuronal de comportarse libremente animales 2-5, el enfoque biorobotic proporciona una valiosa herramienta para permitir la manipulación del sistema nervioso con el fin de probar los sistemas de nivel de hipótesis neurociencia 6. Sistemas nerviosos simulados que operan en los robots pueden ser experimentalmente manipulados y permiten la extensión de modelado de software con el mundo físico. Este enfoque ha sido bien implementada en el mundo académico de 7,8, pero el proceso de construcción de un robot biomimético para la prueba de hipótesis puede ser costoso y consume tiempo. Se presenta un método para ejecutar el enfoque biorobotic utilizando un comercialmente disponible robótica kél (LEGO Mindstorms NXT 2.0). El objetivo de este método es proporcionar una manera rápida y eficaz para poner a prueba los sistemas de nivel de neurociencia hipótesis sobre robótica 9 o bio-híbridos 10 incorporados simulaciones de redes neuronales. Acelerar el proceso de hipótesis y experimentación mejora la productividad de la investigación. La plataforma sencilla LEGO Mindstorms proporciona un banco de pruebas para sensores biomiméticos y redes neuronales que muestran el uso de la langosta americana (Homarus americanus) como organismo modelo. El método también proporciona una potente herramienta práctica educativa en el aula, los estudiantes pueden diseñar y manipular sistemas nerviosos por sus propios robots 11.
El objetivo general de este método es prototipar y probar rápidamente simulaciones del sistema nervioso en una plataforma robótica. Esto se logra ejecutando simulaciones de redes neuronales en la plataforma Lego Mindstorms NXT y realizando pruebas comparativas directas con el modelo animal. Primero, se construye un robot que servirá como plataforma para la simulación del sistema nervioso.
Luego se desarrolla una red neuronal hipotética basada en estudios etológicos neurológicos y se programa en la plataforma robótica. Se realizan estudios etológicos para comparar el rendimiento de la red neuronal hipotética con el del sistema nervioso del animal. Las deficiencias del modelo pueden identificarse e informar su desarrollo posterior; las hipótesis en neurociencia a nivel de sistemas pueden probarse mediante la manipulación directa de los parámetros de simulación.
Hola, soy Dan Bluestein del Centro de Ciencias Marinas de la Universidad Northeastern. Aquí demostraremos un enfoque para implementar rápidamente simulaciones del sistema nervioso en una plataforma robótica. Al desarrollar este procedimiento para usarlo con un kit de robótica disponible comercialmente, hemos hecho que este enfoq