Špeh, zbraň nebo záchranář? Zlatohlávci řízení lidským operátorem pomocí voperovaných elektrod a vysílačky jako hračky naznačují možnosti hmyzích kyborgů blízké budoucnosti.

Ať se to někomu líbí nebo ne, tak jako po celou historii lidských civilizací, i v dnešních USA udávají tón výzkumu na stěžejních futuristických projektech vojáci. Mívají dost peněz i ochotu riskovat.Ve Spojených státech to má na starost vojenská výzkumná agentura DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency), která pro Pentagon vymýšlí nejrůznější podivuhodné věci.

Mezi jejich šílenými projekty se najde i vývoj plně dálkově ovládaných hmyzů, kteří by fungovali jako perfektní špehové, hrozivé miniaturní zbraně nebo třeba záchranáři pátrající po přeživších obětech nějaké katastrofy. Nervová soustava hmyzu je sice poněkud odlišná od té savčí, hmyz zase ale na druhou stranu nebývá v hledáčku aktivistů bojujících za práva zvířat. Každý, kdo se kdy snažil zašlápnout švába, zbavit se mravenců nebo třeba zlikvidovat mouchu jistě potvrdí, že hmyz je zdatný a velice houževnatý. Hmyzové by tudíž takové náročné úkoly nepochybně zvládli, jen je donutit, aby poslouchali lidského operátora.



Právě to se teď povedlo inženýrům z University of California v Berkeley, které vedli Hirotaka Sato a Michel Maharbiz. V rámci projektu financovaného DARPA sestrojili fungující hmyzí kyborgy, když broukům ze dvou elegantních druhů do mozku a ke svalům úspěšně implantovali elektrody a přijímací antény. Šlo o zlatohlávka Cotinis texana z jihu USA, známého též jako Cotinis mutabilis a zhruba dvoj až trojnásobně většího afrického zlatohlávka Mecynorrhina torquata. Brouci obou druhů jsou robustní, silní a hlavně hodně hluční letci.

Na voperovanou elektroniku reagovali oba druhy k naprosté spokojenosti badatelů, váhu použitého zařízení nakonec ale vlastními silami při letu unesli pouze velicí zlatohlávci Mecynorrhina torquata. Pokud jde o řízení kyborgů, badatelé startovali brouky sérií elektrických impulzů do mozku. Brouci pak létali, aniž by je bylo potřeba dál pobízet a k přistání jim stačilo vyslat do mozku jeden elektrický impulz.

Průměrná doba letu kyborgů byla 45 vteřin, v jednom případě létal zlatohlávek nepřetržitě přes 30 minut. Vědci také mohli letící zlatohlávky jakžtakž řídit. Elektrickými impulzy je přinutili slétnout níž, v průměru o 60 cm. Dokázali je i přimět zatočit, když stimulovali svaly ovládající křídlo na opačné straně, než byl směr zamýšlené zatáčky. Zatáčení ale fungovalo jen zhruba ve třech čtvrtinách případů.



Odborníci celého světa tleskají. Tyson Hedrick zabývající se biomechanikou na University of North Carolina v Chapel Hill, byl překvapen tím, do jaké míry se týmu z Berkeley podařilo jejich zlatohlávky ovládat, když stimulovali najednou poměrně velké oblasti mozku. Dálkové řízení hmyzích kyborgů by se mohlo ještě podstatně vylepšit, pokud by se vědcům povedlo stimulovat jednotlivé neurony hmyzího nervového systému. Podle jeho slov ovšem od zlatohlávků nejspíš nemůžeme čekat excelentní akrobacii, protože brouci zrovna nepatří k elegantním hmyzím letcům. Hedrick je poněkud skeptický k vojenskému využití těchto kyborgů a očekává spíše velký přínos pro výzkum ovládání letu a pohybu vůbec souhrou mozku, nervů a svalů.

Na druhou stranu, každý začátek je těžký a pokud inženýři vyřeší problém s energií, tak by se hmyzí špehové mohli v dohledné době pustit do práce. Potíž je v tom, že při hmotnosti zvládnutelné hmyzím letcem baterie, solární články, či piezoelektřina získaná z pohybu kyborga poskytují jen velmi omezené množství energie pro provoz elektrod a vysílačky. Snad se v blízké budoucnosti objeví nové technologie, které by poskytly dostatečný energetický zdroj pro vojenské i civilní využití šestinohých kyborgů. Video s dálkově řízeným zlatohlávkem je k vidění tady.



DARPA pracuje i na dálkově řízených žralocích, které by lidský operátor řídil podobným způsobem pomocí neurálních implantátů. Na rozdíl od hmyzu by žraločí kyborgové nebyli příliš omezování vahou voperované elektroniky. Vojáci si od nich slibují získávání informací o pohybu nepřátelských plavidel a o výskytu podvodních výbušnin, které by jim žraloci měli dodávat prostřednictvím svých unikátních smyslů.

...zdroj: New Scientist 1.10. 2009, Frontiers in Integrative Neuroscience online