Indagini neurofisiologiche negli ultimi 100 anni hanno ampliato enormemente la nostra conoscenza della struttura del sistema nervoso e la funzione. Tuttavia, la maggior parte della ricerca del sistema nervoso fino ad oggi ha invocato l'uso di preparati isolati o soggetti sobri. Mentre ci sono stati molti sforzi riusciti a registrare l'attività neurale di comportarsi liberamente animali 2-5, l'approccio biorobotic fornisce un valido strumento per consentire la manipolazione del sistema nervoso al fine di testare i sistemi di livello neuroscienze ipotesi 6. Sistemi nervosi simulati operanti sul robot possono essere sperimentalmente manipolati e permettono l'estensione del software di modellazione per il mondo fisico. Questo approccio è stato ben implementato nel mondo accademico 7,8, ma il processo di costruzione di un robot biomimetico per la verifica di ipotesi può essere costoso e richiede tempo. Vi presentiamo un metodo per eseguire l'approccio biorobotic utilizzando un robot disponibile in commercio kesso (LEGO Mindstorms NXT 2.0). L'obiettivo di questo metodo è quello di fornire un modo rapido ed efficiente per testare sistemi livello neuroscienze ipotesi sul robotizzato 9 o bio-ibridi 10 incarnata simulazioni di reti neurali. Accelerare il processo di ipotesi di sperimentare migliora la produttività della ricerca. Il semplice piattaforma LEGO Mindstorms fornisce un banco di prova per sensori biomimetici e le reti neurali che dimostriamo con l'aragosta americano (Homarus americanus) come organismo modello. Il metodo fornisce anche un potente hands-on strumento educativo in classe gli studenti in grado di progettare e gestire sistemi nervosi per i propri robot 11.
L'obiettivo generale di questo metodo è realizzare rapidamente prototipi e testare simulazioni del sistema nervoso su una piattaforma robotica. Questo risultato si ottiene eseguendo simulazioni di reti neurali sulla piattaforma Lego Mindstorms NXT e conducendo test comparativi affiancati con il modello animale. Innanzitutto, viene costruito un robot da utilizzare come piattaforma per la simulazione del sistema nervoso.
Viene quindi sviluppata una rete neurale ipotetica basata su uno studio neuroetologico e programmata sulla piattaforma robotica. Si conducono studi etologici per confrontare le prestazioni della rete neurale ipotetica con quelle del sistema nervoso animale. Le carenze del modello possono essere identificate e utilizzate per informare ulteriori sviluppi; ipotesi in neuroscienze a livello di sistemi possono essere testate mediante la manipolazione diretta dei parametri della simulazione.
Ciao, sono Dan Bluestein del Marine Science Center della Northeastern University. Qui dimostreremo un approccio per implementare rapidamente simulazioni del sistema nervoso su una piattaforma robotica. Sviluppando questa procedura per un kit robotico disponibile in commercio, abbiamo res