一种新型生物混合机器人问世，能够在光刺激下以不同速度实现爬行。这项研究揭示了神经信号与肌肉驱动之间的内在关联，表明神经元有望成为控制复杂生物混合系统的潜在“生物控制器”。研究成果发表在最新一期《科学·机器人》上。
来自美国伊利诺伊大学香槟分校、西北大学等机构的科学家团队构建了一个集成骨骼肌与运动神经元的系统，二者共同培育在一种水凝胶支架上，并通过神经肌肉连接实现功能整合。这种连接可通过无线光遗传学技术进行精准控制，使研究人员能够远程激活或调节机器人的运动行为。
该机器人的结构设计巧妙，配备一条短腿和一条长腿，其运动机制依赖于肌肉的周期性收缩与舒张。当肌肉收缩时，两条腿向彼此靠拢；当肌肉放松时，它们则重新分离。由于短腿在形变过程中弯曲程度更大，这种不对称的运动模式促使机器人整体向长腿一侧持续爬行。团队通过在系统中植入单个或双神经组织簇，制造出不同类型的爬行装置，并利用实验与模拟相结合的方式，系统分析了其机械行为特征。
这些生物混合爬行机器人不仅表现出自发的肌肉抽搐，还能通过外部光刺激精确启动或调控运动。部分装置在光遗传学激活后开始爬行，甚至在光照停止后仍能维持一段时间的自主移动，显示出一定的持续性和记忆性神经活动。引人注目的是，当光刺激频率升高时，某些装置的爬行速度反而减慢，这表明神经元的响应并非简单的线性关系，而是受到复杂神经网络动态的调控。这种现象可能与神经元之间的同步性变化或兴奋-抑制平衡的调整密切相关。
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