为什么这只螳螂戴着3D眼镜

英国纽卡斯尔大学的科学家已经在昆虫大脑中发现了计算3D距离和方向的神经元。了解这些可以帮助机器人实现视觉。

第一次在显微镜下拍摄的令人惊叹的图像中，在螳螂中发现了神经元。这项工作今天发表在《自然通讯》上。

在专门设计的昆虫电影院中，螳螂装有3D眼镜，并显示了模拟臭虫的3D电影，同时监测了它们的大脑活动。当虫子的图像进入掠夺性攻击的范围之内时，科学家罗尼·罗斯纳博士能够记录单个神经元的活动。

纽卡斯尔大学神经科学研究所研究员Rosner博士是该论文的主要作者。他说：“这可以帮助我们回答昆虫如何用如此小的大脑实现令人惊讶的复杂行为，而理解这一点可以帮助我们开发更简单的算法来开发更好的机器人和机器视觉。”螳螂使用3D感知器(科学上称为立体视)进行狩猎。通过利用两个视网膜之间的差异，当猎物触手可及时，它们能够计算距离并触发前肢的撞击。记录的神经元被染色，揭示了它们的形状，这使得研究小组能够识别出可能与螳螂立体视有关的四类神经元。

使用强大的显微镜拍摄的图像显示了神经细胞的树突状树-神经细胞从大脑的其余部分接收输入-被认为可以实现这种行为。

Rosner博士解释说：“尽管螳螂脑很小，但其中包含数量惊人的神经元，这些神经元似乎专门用于3D视觉。这表明螳螂的深度感知比我们想象的要复杂。尽管这些神经元计算距离，但我们仍然没有知道如何。

“即使这样，因为它们的脑袋比我们的大脑小得多，我们希望螳螂可以帮助我们为机器视觉开发更简单的算法。”

由Leverhulme Trust资助的更广泛的研究计划由纽卡斯尔大学视觉科学教授Jenny Read教授领导。她说：“在某些方面，螳螂的性质与我们在灵长类动物的视觉皮层中看到的相似。当我们看到两个非常不同的物种独立进化出类似的解决方案时，我们知道这一定是一种非常好的方法解决3D视觉问题。

“但是我们还发现了3D视觉回路中的一些反馈回路，以前在脊椎动物中没有报道过。我们的3D视觉可能包含类似的反馈回路，但是在不那么复杂的昆虫大脑中更容易识别，这为我们提供了探索的新途径。”

这是任何人第一次识别无脊椎动物大脑中特定的神经元类型，并将其调整到3D空间中的位置。

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