Модификация по-американски: саранча-киборг, способная искать бомбы

Современная наука все чаще замахивается на изменение живых организмов для выполнения прикладных задач. В 2020 году учёные из США решили создать киборгов на базе саранчи, которые будут искать самые разные взрывчатые вещества на поле боя.

Выглядит все это максимально брутально: шасси, похожее на робота-пылесоса, сверху которого находится жестоко зафиксированное насекомое с подсоединенными к нему проводами. Смахивает на поделки безумных злых гениев из фантастики и боевиков конца XX века. Тем не менее, мы находимся в том моменте, когда подобные изобретения стали реальностью и в скором времени помогут спасти многие сотни человеческих жизней.

A — определение запаха взрывчатки неподвижным насекомым (оранжевым показан “рюкзак” с необходимой электроникой). Проекционные нейроны PN1-PN5 возбуждаются (вертикальные черточки на диаграмме) в зависимости от того, какой аромат чует насекомое. B — схема киборга-сапера, который перемещается между точками и по силе запаха определяет, где заложена бомба.

Несколько лет назад «TechInsider» уже писала об этой разработке, но тогда она была в начальной стадии — изучалась возможность превращения саранчи в киборгов. Кстати, в начале проекта планировалось, что насекомые будут сами долетать до цели, а управлять ими хотели с помощью дистанционного нагрева крыльев. Теперь же по итогам долгой работы и множества экспериментов команда из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури, США, ответственно заявляет, что концепция жизнеспособна во всех смыслах, хотя и видоизменилась в некоторых своих аспектах.

На этом слайде показана принципиальная схема киборгизации насекомых. В зависимости от того, аромат какой взрывчатки чует саранча, проекционные нейроны возбуждаются по-разному. В ходе исследования проверялось определение тринитротолуола (TNT), его прекурсора 2,4-динитротолуола (DNT) и гексанола. В качестве контроля использовался горячий воздух.

Ученые выявили несколько проекционных нейронов в головном мозге саранчи, возбуждение которых показывает, какие ароматы уловили усы насекомого. Подключив к ним электроды и специальный блок микросхем, исследователи получили возможность весьма точно определять, что же унюхали их подопытные. Конечно, не обошлось без долгого процесса калибровки оборудования, однако результат впечатляет: точность определения взрывчатых веществ достигает 80%, а время «унюхивания» составляет менее секунды. Наиболее уверенно такой детектор работает при сборе данных с нескольких киборгов — самым оптимальным вариантом оказались семь насекомых.

А данная иллюстрация показывает подключение электродов к мозгу насекомого и картину электрической активности в те моменты, когда саранча чуяла тестовый запах.