طوّرت مجموعة من الباحثين الأوروبيين نموذجاً للحبل الشوكي للسمندر وطبّقتها على إنسان آلي يشبه سمندر برمائي مبتكر.. ويغيّر هذا الروبوت الجديد سرعته ومشيته ردّاً على الإشارات الكهربائية البسيطة، مما يقترح بأنّ النظام العصبي الموزّع في الحبل الشوكي يحمل مفتاح الحركات المعقدة في الفقريّات.
كان فريق من العلماء السويسريين قد قام بابتكار جهاز روبوت تحت اسم سالاماندرا روبوتيكا. ويكشف هذا الجهاز الأصفر ذو الأربع أرجل المثير حول تطور الحركة في الفقريات.
كما أن ذلك بيان عملي شديد الوضوح بأن الرجال الآليين يمكن استخدامهم لاختبار وتدقيق المفاهيم الحيوية، وأن في أغلب الأحيان تقدم الطبيعة نفسها حلولاً مثالية من أجل تصميم علم الإنسان الآلي.
وقد استعمل الباحثون نموذجاً عددياً من حبل السمندر الشوكي لاستكشاف ثلاث قضايا أساسية تعلّقت بحركة هذه الفقريّات: ما هي التغييرات في الحبل الشوكي التي مكنت من التطوّر للحركة المائية إلى التحرك الأرضي؟ كيف يتم تنسيق حركة الاطراف والحركات المحورية؟ وكيف يتم ترجمة إشارة كهربائية بسيطة من جذع المخ بواسطة الحبل الشوكي للتغيير في المشية؟ وعندما اعتقدوا أنهم حصلوا على اجابات لهذه الأسئلة، طبّق الفريق النموذج - نظام المذبذبات المزاوجة التي تمثّل الشبكات العصبية في الحبل الشوكي - على إنسان آلي يشبه السمندر بدائي.
الإشارات الكهربائية البسيطة، مثل الإشارات المرسلة من الدماغ الأعلى إلى الحبل الشوكي، تم إرسالها من حاسوب نقال إلى الإنسان الآلي. هذه الإشارات كانت كافية لجعل الإنسان الآلي يغيّر سرعته واتجاهه والتغير من السير إلى السباحة.
ولذلك يقدم النموذج تفسيراً محتملاً - يتعلق بكافةّ الكائنات الحية ذات الأرجل الأربع - كيفية السيطرة على الحركة السريعة من خلال الآليات العصبية الموزعة التي تقع في الحبل الشوكي. ويخدم الإنسان الآلي هنا كأداة مفيدة لعلم الأعصاب، ويقول أوكي إجسبيرت، استاذ في EPFL ( استعملنا الإنسان الآلي لكي نبين بأنّ نموذجنا يعكس الحقيقة).
فالروبوت كان مفيداً جداً للتأكيد بأنّ نموذجنا يمكن أن ينظّم السرعة عملياً والاتجاه والمشية - وهي السمات التي تحتاج (جسماً) ميكانيكياً لكي يتم تقييمها بشكل صحيح - وأيضاً للتأكيد بأن تلك الحركات المولّدة تشابه حركات السمندر الحقيقي.
هذا البحث قد يشير في النهاية إلى طريق للحصول على فهم أفضل من الدوائر الأكثر تطوّراً في الحبل الشوكي الإنساني. فإذا تم تحديد إشارات السيطرة بواسطة الحبل الشوكي ربّما سيكون بالإمكان إعادة تحفيزها كهربائياً في المرضى المصابين بأمراض الحبل الشوكي. كما أن ذلك يعد عرضاً عملياً شديد الوضوح بأن علم الأحياء يعطي أفكاراً فريدة من أجل تصميم علم الإنسان الآلي.
وقال اجسبيرت: إنه حلّ رائع لتنسيق الدرجات المتعدّدة من الحرّية على نحو موزع بسيط، فالرجال الآليون الذي يمكنهم تغيير سرعتهم، واتجاههم، ومشيتهم وفقاً لإشارات بعيدة وبسيطة، مثل الكائنات الحيّة، سيكونون مفيدين جداً في البحث وعمليات الإنقاذ، على سبيل المثال.
