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来自北美和南美的一种苍蝇名叫Gnat Ogre ，是一种小型捕食者，它可以以极高的精度从空中捕捉其他昆虫。
对于我们这些偶尔走路都会绊倒或撞到门框的人来说，很难想象一个大脑这么小的生物体能够巧妙地绕过各种障碍物，同时追逐快速移动的猎物。明尼苏达大学和伦敦帝国理工学院的研究人员在《实验生物学杂志》上发表的一项新研究，佐证一只小苍蝇是如何做到这一点的。这为之后我们设计机器人、无人机等提供了宝贵的参考来源。
这项研究重点关注这种平均只有 7 毫米长的苍蝇，它原产于北美和南美，以其在飞行中极其精确地追捕和捕捉其他昆虫的能力而闻名。这种昆虫的微小大脑可以引导它捕捉移动中的物体，更了不起的是，它可以同时避免撞到障碍物。研究人员着手研究这种苍蝇如何结合两组大脑到肌肉的指令。
明尼苏达大学飞行系统实验室 (FLYSY) 的负责人 Gonzalez-Bellido 说：“掠夺性生活方式非常重视神经性能以快速准确地移动，而这种压力在微型动物中更加多见，因为它们的神经元较少。不过，Gnat ogres会拦截它们的猎物（类似于在足球比赛中接过过肩传球），所以我们想知道它们的策略有多灵活，以及这些苍蝇能否应对拦截过程中的额外挑战，例如他们路上的突发障碍。”
在塑料诱饵、钓鱼线和高速视频的帮助下，研究人员将在有障碍物时追逐诱饵的苍蝇视频记录与通过障碍物逃避飞行移动物体追踪飞行模型预测的飞行轨迹进行比较，研究人员发现，Gnat ogres会根据两者的混合不断调整它们的路径视觉刺激的类型。如果障碍物大到足以遮挡猎物超过 70 毫秒，Gnat ogres很可能会放弃追逐。但如果视线几乎没有被打断，苍蝇越过障碍物后，追逐继续进行。
“我们发现，仅靠简单的视觉反馈，即对事物做出反应而不是提前预测，就可以用来快速解决复杂的导航挑战。”FLYSY 实验室的Fabian 说，“这项工作表明，即使是大脑相对较小的生物，也能够以我们几乎看不到的速度执行极端和精确的行为。”
研究人员将苍蝇如此迅速地调整其轨迹的能力归因于它的小尺寸，这使得信号可以从眼睛快速传播到大脑再到飞行肌肉。未来的研究将包括测试小动物在起飞前可以获得哪些关于目标的信息，以及它们如何知道要攻击什么。
“当前的机器人技术倾向于使用额外的、昂贵的传感器来执行避障任务。但是，像研究中观察的苍蝇一样，小型昆虫只能使用来自其视觉系统的信息，并且能量预算很小。”Fabian 说，“更清楚地了解他们如何结合这些感官信息以对复杂的导航挑战，从而产生准确和快速的行为反应，有助于激发机器人传感能力的未来创新。”
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