乍一看,杰夫·布鲁姆奎斯特实验室里飞驰的玩具车看起来很普通。但仔细观察会发现一些奇怪之处。一根像船首饰一样的短桅杆从车前伸出,上面绑着一只蟑螂。布鲁姆奎斯特,弗吉尼亚理工大学的一名昆虫神经生理学家,以及史蒂文·巴希奇,现为华盛顿大学的一名生物工程研究生,正试图利用昆虫的神经肌肉反应来控制模型车。目的是什么?他们希望扩大这一概念,开发一种残疾人可以通过面部肌肉的抽搐等产生的电脉冲来控制的轮椅。
在他们的实验中,研究人员将电极连接到蟑螂用于飞行的肌肉上。当研究人员向蟑螂吹气时,轻微的微风和昆虫不稳定的脚会让蟑螂认为它在空中,因此它开始移动翅膀肌肉。电极读取肌肉收缩时产生的电信号,并将其发送到车上的微处理器,启动电机。“第一次成功的时候,它直接冲下走廊,”布鲁姆奎斯特说。“这种运动产生微风,从而强化了飞行行为,所以它能飞很长时间。”
然而,蟑螂驱动的模型有一些缺点。“蟑螂只能短距离飞行,而且它们的方向控制不太好,”巴希奇说。所以他现在使用鹰蛾。“它们是更优雅的飞行者。它们是世界上最快的昆虫之一,真正好的地方在于,当它们想转弯时,它们会向相反方向倾斜。”
巴希奇制作了一种装置,可以测量蛾在转弯时身体重量的移动,并使用该信号来控制汽车朝蛾想要的方向行驶。他还对微处理器进行了微调,使汽车的速度发生变化。当蛾想要加速时,它会更快地拍打翅膀;巴希奇的微处理器检测到这种变化并加速汽车。
布鲁姆奎斯特和巴希奇预计在开发肌肉控制的轮椅方面不会遇到任何重大问题。布鲁姆奎斯特说,人类的肌肉很大,即使只是轻微收紧,也能产生相对较大的电信号。事实上,研究人员说,人体试验可能不需要更多的中间步骤。“实验参与者的反馈对于建立这样的系统非常重要,”巴希奇说。“你不能和一只瘫痪的狗说话,问它是否有效。”














