小叶巨型神经元动作感测器(LGMD)-蝗虫体内的防撞雷达.PDF

小葉巨型神經元動作感測器 (LGMD) -蝗蟲體內的防撞雷達 每一次的蝗蟲遷移中，總有上千隻的蝗蟲一齊飛行，但無論群體大小，蝗蟲彼此碰撞的機 率皆相當地低。大部分的動物都有探測動作的機制，每個動作都會經由眼睛轉換成電子訊號， 透過一連串的神經元傳輸，最後為大腦所讀取。但如果蝗蟲需要探測群體中每一隻蝗蟲的動作， 大腦就會接收過多刺激。為避免如此狀況，蝗蟲演化出一種探測機制，僅會辨認可能干擾飛行 路線的動作，因此蝗蟲只需辨認朝自己移動的物體，不需要辨認身邊所有移動的物體。 蝗蟲是怎麼做到的？蝗蟲會將物體的每個動作轉換成相對應的電壓，物體直衝蝗蟲頭部所 產生的電壓，會高於物體與蝗蟲本身平行移動所產生的電壓。蝗蟲飛行時，每個動作刺激都會 被轉換成電壓，經由視覺神經傳輸，直至一種名為小葉巨型動作感測器(LGMD)的神經元。 在 LGMD的末端，刺激必須越過連接 LGMD 與遞減對側動作感測器 (DCMD) 之間的 神經突觸。突觸就像是橫亙於兩個神經元或兩個「廣大土地」之間的河流，電子訊號必須跳過 突觸才能繼續前進，僅有幾種足夠強大的電子訊號能越過這條河，最後到達大腦，被大腦讀取。 LGMD-DCMD 突觸特別寬闊（就想像它是密西西比河），因此刺激必須擁有特別強大的電壓 才能跳過突觸。以蝗蟲為例，僅有直衝蝗蟲本身所產生的刺激擁有足夠強大的電壓，能夠跳過 LGMD-DCMD 突觸，其他的刺激不是消散就是被傳輸至大腦的其他區域。 此機制確確實實減少了視覺上的雜訊，使蝗蟲可以對於周遭視若無睹，僅需專注於那些會 干擾自己飛行路線的物體。 這類機制可以運用在汽車等交通工具產業上，汽車防撞裝置 、飛機導航裝置等。 藉著蝗蟲與生俱來的神經元小葉巨型動作感測器，使牠可以過濾掉過多不必要的視覺刺激，而專注於在飛行時防止與其他蝗 蟲相撞 。 /strategy/6b60a5a0ccf750b0f65305e6a4ecdba9 - .U_2gEkiKtTo 編稿：張越順 編譯Yueh-Shun Chang translated and edited. 李旺龍 教授指導. 關鍵字：蝗蟲 、防撞、小葉巨型動作感測器(LGMD) 原文出處： /strategy/6b60a5a0ccf750b0f65305e6a4ecdba9 - .U_2gEkiKtTo 延伸閱讀： John Roach. 2004. Locusts inspire technology that may prevent car crashes. National Geographic News [Internet], Accessed March 25, 2010. Stafford, R.; Santer, R. D.; Rind, F. C. 2007. A bio-inspired visual collision detection mechanism for cars: Combining insect inspired neurons to create a robust system. BioSystems. 87: 164-71. Judge, S. J.; Rind, C.F. 1997. The locust DCMD, a movement-detecting neurone tightly tuned to collision trajectories. The Journal of Experimental Biology. 200(16): 2209–2216. Google 搜尋、NCL laboratory 引用文章如下格式： 取自：張越順編、李旺龍指導 ，小葉巨型神經元動作感測器 (LGMD) -蝗蟲體內的防撞雷達 ， 仿生部落格 .tw/blog/