Navigácia a komunikácia živočíchov

Zhrnutie prednášky

Prednáška nadväzuje na analýzu pohybových vzorov (motion capture) a vysvetľuje, že živočíchy zdieľajú spoločné lokomočné primitíva, ktoré generujú centrálne generátory vzorov, čo sú rekurentné neurónové siete najmä na úrovni miechy. Tieto generátory sa využívajú v kybernetike a robotike, napríklad pri evolučnej optimalizácii dvojnohej chôdze. Ďalej sa venuje elektromyografii, teda snímaniu elektrických potenciálov svalov povrchovými alebo vnútornými elektródami, a jej využitiu pri riadení protéz horných končatín, vrátane lacných 3D tlačených protéz typu Hero Arm. Spomenuté je aj funkčné MRI na štúdium svalovej aktivácie a stimulácia aferentných nervov pre spätnú väzbu z protézy. Na záver sú načrtnuté brain-machine interface a cielená reinervácia.

• - Živočíchy zdieľajú lokomočné primitíva odvodené od spoločných predkov, napríklad vlnivý pohyb ryby, hada a plaza.
• - Centrálne generátory vzorov sú rekurentné neurónové siete v miecha a CNS, ktoré vytvárajú periodickú aktiváciu svalov.
• - Pohybový vzor sa pri poruchách, zmene rýchlosti či svahu len modifikuje, nie vytvára odznova.
• - Centrálne generátory vzorov sa v robotike optimalizujú aj evolučne, napríklad pre dvojnohú chôdzu.
• - Elektromyografia snímá svalové potenciály povrchovými alebo vnútornými elektródami a slúži na riadenie protéz.
• - Lacné 3D tlačené protézy (Hero Arm) zvyšujú dostupnosť pre ľudí po amputácii.
• - Spätná väzba z protézy sa dá dosiahnuť stimuláciou zostávajúcich aferentných nervov alebo presmerovaním nervov (cielená reinervácia).
• - Povrchové EEG je na riadenie zložitých pohybov nespoľahlivé, preto sa zvažujú trvalé mozgové implantáty.

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.