Osaka Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı, hayvanların nöromüsküler dinamiklerini taklit edebilen dört ayaklı bir robot platformu geliştirmiş. Robot ile yapılan yürüme deneylerinde, yürüyen kedilerin sabit yürüme biçimleri ile deneysel davranışlarının refleks devresinde ortaya çıktığı görülmüş.
Hayvanlardaki sabit yürüme biçiminin, beyin ve omurilikteki karmaşık sinir sistemleriyle oluştuğu düşünülüyormuş; fakat yapılan yeni araştırmalar, sabit yürüme biçiminin sadece refleks devresiyle oluştuğunu göstermiş. Kedilerin sabit yürüme hareketini oluşturmak üzere bir refleks devresi adayı keşfeden araştırmacılar, robotlar ve sanal canlandırmalar yardımıyla kedilerin motor kontrolünü yeniden oluşturup hareket mekanizmalarını araştırmışlar.
Hayvanların kullanıldığı deneyler, hayvanların korunması amacıyla sıkı şekilde kontrol edilip kısıtlandığından; hayvanların hareketleri üzerinde çalışma yürütmek zor. Bu yüzden, önceki araştırmalarda keşfedilen sinir sistemlerinin hayvanın vücuduna nasıl bütünleştiği (ör. hayvanın hareketinden sorumlu refleks devrelerinin nasıl bütünleştiği) halen bilinmiyor.
Toyoaki Tanikava ve danışmanları yardımcı profesör Yoiçi Masuda ile Profesör Masato İşikava, bilgisayar yardımıyla hayvanların motor kontrolünü taklit etmeyi mümkün kılan dört ayaklı bir robot geliştirmiş. Büyük oranda geri gidebilen ayaklar ile tork kontrollü motorlardan meydana gelen ve böylece hayvanların esnekliğini taklit eden bu dört ayaklı robot, hayvanların kas özelliklerini sergileyebiliyor. Bu sayede, hayvanların kendisi yerine bu robotun kullanılmasıyla çeşitli deneyler yürütmek mümkün hale geliyor.
Robotik deneyler yoluyla kedilerdeki sabit yürüyüşün oluşumuna katkıda bulunan refleks devresini araştıran bilim insanları, basit bir refleks devresinin bacak yörüngeleri ve sabit bir yürüyüş kalıbı oluşturabileceğini keşfetmişler. Araştırmacılar bu devreye, “kalça ve diz açıcı kasları arasındaki karşılıklı uyarıcı refleks” adını vermiş.
Bilim insanları çalışmada şunları keşfetmiş:
- Robot, her bir bacaktaki karşılıklı devreyi taklit ederek sabit yürüme hareketleri meydana getirebiliyor.
- Robotun yürüyüş biçimi, karşılıklı devre kesildiği zaman dengesiz hale geliyor.
- Karşılıklı uyarıcı devre uyarıldığında, devrede ‘duruş fazının uzaması’ adı verilen bir olgu meydana gelmiş. Bu sonuç, söz konusu devrenin kedilerde yürümeden sorumlu önemli bir bileşen olduğunu akla getiriyor.
Grubun araştırmasından elde edilen sonuçlar hem biyoloji, hem de robotik alanlarına katkı sağlayacak. Çalışma Frontiers in Neurorobotics bülteninde yayımlandı.
Osaka Üniversitesi. Ç: O.
