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哺乳动物触须可助感知风向
来源:科技日报 时间:2016-08-30 11:15:17 作者:
 
 

  从狼到狗,从猫到鼠,陆地上几乎所有哺乳动物的脸上都长有触须。新一期美国《科学进展》杂志刊登的美国西北大学的一项新研究显示,这些触须除了具有和人手一样的触感功能以外,还具备感知风向的功能。

  论文共同第一作者、西北大学博士生余炎对新华社记者说:“我们首次发现了陆生哺乳动物的触须具有新的功能——感觉风!”这一发现为设计功能更强大的仿生机器人提供了新灵感。

  研究人员以大鼠为研究对象,在一个圆桌一侧边缘间隔均匀地放置5台小风扇,风扇都对准圆桌另一侧的同一扇升降门,圆桌上有5个洞与每个风扇相对应。实验中,每次随机打开一台风扇吹风,从升降门中跑出来的大鼠如果逆风钻进相应洞中,就得到糖水奖励。经过三四个月的训练,大鼠的任务正确率稳定在60%以上。研究人员剪除它们的触须后发现,“寻风”正确率下降了20%左右。

  此外,他们还设计了一些方法防止对实验结果的干扰,如“寻风”实验在黑暗环境中进行,以防大鼠利用视觉完成任务;调大背景噪音,以防大鼠利用听觉完成任务。

  余炎介绍说,虽然研究的是大鼠,但其它陆生哺乳动物,如猫、狗、牛、猪等的触须也极有可能被用来感风。他指出,感风的能力对许多动物而言至关重要,可以帮助它们找到食物、躲避天敌、迁徙乃至寻觅配偶。

  余炎认为,既然触须能帮助动物来定位风源,我们也可在机器人上增加人工触须,用于执行探测气流、定位气源(如危险化学气体)等任务。此前他们研究还发现,可以根据触须在风中的变形和震荡程度来推算风的方向和大小,验证了“感风器”的仿生可行性。

  “未来,我们将利用大鼠大脑深入研究触须感风的神经传导机理,推进神经科学及医学的发展,也将继续研发‘感风’机器人,”余炎说。 (记者林小春)

 
标签:哺乳动物 触须 感知 编辑:孙玲 
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