Inteligența Materială a Mustăților de Elefant: Senzori Naturali pentru Navigare Precisă

Proboscisul elefantului este o structură remarcabilă, suficient de flexibilă pentru a se îndoi și întinde în căutarea hranei, dar și suficient de rigidă pentru a prinde și manipula obiecte delicate precum arahidele sau chipsurile. Această sensibilitate excepțională la atingere se datorează, în mare parte, mustăților dispuse de-a lungul trompei, având o structură unică care conferă o adevărată “inteligență materială”, conform unui nou studiu publicat în revista științifică Science.

Mustățile animalelor mamifere, cunoscute sub denumirea de vibrise, au fost studiate îndelung. De la rozătoare, pisici, veverițe, manatee, foci de port, vidre de mare, dihori, musaraigne, canguri tammar, lei de mare, până la șobolani goi, toate aceste specii împărtășesc o anatomie similară a mustăților, potrivit studiilor anterioare. Aceste cercetări ar putea deschide, într-o zi, posibilitatea construirii de mustăți artificiale pentru senzori tactili în robotică, oferind, în același timp, noi informații despre simțul tactil uman.

Mustățile sunt mult mai complexe decât pare la prima vedere, atât în ceea ce privește structura, cât și funcționalitatea. De exemplu, șobolanii au circa 30 de mustăți mari și zeci de altele mai mici, parte a unui complex “sistem senzorimotor de scanare” care le permite să analizeze textura, să detecteze căi, să recunoască modele și să localizeze obiecte, doar prin scanarea terenului cu mustățile lor.

Mustățile sunt, tehnic vorbind, doar fire de păr, format din celule moarte de keratină. Importanța lor majoră vine din modul în care sunt atașate la corp, făcându-le la fel de sensibile ca vârfurile degetelor umane. Fiecare mustăță de la șobolan este inserată într-un folicul care o conectează la un “butuc” format din până la 4,000 de neuroni dens împachetați. Împreună, acestea formează o rețea sau o matrice care servește ca o hartă topografică, informând creierul șobolanului despre obiectele prezente și mișcările care au loc în mediul său imediat. Toți acești butuci sunt interconectați într-o rețea neurală, oferind șobolanului indicii multidimensionale despre mediul său. Mustățile șobolanilor mai și rezonă la anumite frecvențe; cele mai scurte sunt aflate aproape de nas, iar cele mai lungi mai înapoi, permițând șobolanilor să creeze o „hartă a frecvențelor” explorând spațiul înconjurător.

Mustățile elefantului sunt comparabile cu cele ale pisicilor, conform autorilor acestui ultim studiu. Spre deosebire de mustățile pisicilor, cele ale elefantului nu se mișcă. Ele cresc în rânduri de-a lungul suprafeței trompei; numărul lor și modelele în care sunt aranjate variază în funcție de specie. Andrew Schulz, un postdoctorand specializat în haptici la Institutul Max Planck pentru Sisteme Inteligente, împreună cu co-autorii săi, au folosit o combinație de imagistică micro-CTR, microscopie electronică, teste mecanice și modelare funcțională pe computer pentru a învăța mai multe despre mustățile elefantului asiatic: nu doar structura lor

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România