Des cyborgs cafards pilotés par la lumière UV naviguent sans fil ni chirurgie
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Grâce à une avancée technologique alliant biologie et robotique, des chercheurs de l'Université d'Osaka ont créé un nouveau type d'insecte cyborg capable de se déplacer de manière autonome, sans fil, chirurgie ni décharges électriques stressantes. Ce système utilise un petit casque à rayons ultraviolets (UV) pour diriger les cafards en exploitant leur tendance naturelle à éviter la lumière vive, notamment dans la gamme des UV. Cette méthode préserve non seulement les organes sensoriels de l'insecte, mais assure également un contrôle constant dans le temps.
Les insectes cyborgs traditionnels utilisent la stimulation électrique, qui implique souvent une intervention chirurgicale invasive et peut endommager des organes sensoriels critiques. Avec le temps, ces signaux électriques perdent également de leur efficacité à mesure que le corps de l'insecte s'adapte – un phénomène appelé accoutumance.
En revanche, le système de l'équipe de l'UOsaka utilise la phototaxie négative, un comportement par lequel les insectes s'éloignent instinctivement des rayons UV. En projetant la lumière dans l'un ou l'autre œil, les chercheurs peuvent diriger le cafard vers la gauche ou la droite, sans contact direct avec les nerfs ou les muscles.
L'équipe a équipé les cafards d'un casque à lumière UV et d'un sac à dos à capteurs sans fil qui détecte leur arrêt. Si le mouvement cesse, la lumière UV est activée pour déclencher le mouvement. Ce contrôle intelligent a réduit les stimulations inutiles et a permis d'économiser de l'énergie.
Lors des tests, les insectes cyborgs ont montré des réponses cohérentes sur 150 essais sans accoutumance. Dans un environnement labyrinthique, 94 % d'entre eux ont réussi à s'échapper, contre seulement 24 % des cafards normaux.
Selon l'équipe de recherche, cette étude est la première à démontrer l'efficacité du contrôle comportemental d'insectes cyborgs en utilisant uniquement leur système sensoriel naturel, sans aucune stimulation électrique. Le nouveau modèle d'insecte cyborg bio-intelligent (BCI) réduit considérablement la charge physique de l'animal et augmente la fiabilité du contrôle des mouvements dans des environnements complexes.
Keisuke Morishima, qui a dirigé l'étude, a souligné l'importance de travailler avec, plutôt que contre, la biologie naturelle de l'insecte. « Au lieu de contourner le cerveau de l'insecte, nous le guidons par ses propres sens. Cela rend le système plus sûr, plus stable et plus durable », a-t-il déclaré.
Cette méthode douce, basée sur la lumière, ouvre la voie à des systèmes de navigation bio-hybrides à faible encombrement, avec des applications potentielles dans des domaines tels que la recherche et le sauvetage en cas de catastrophe, la surveillance environnementale et la surveillance, en particulier dans les endroits trop petits ou dangereux pour les robots conventionnels.