Недавно опубликованное исследование в Journal of Neurophysiology проливает свет на то, как мясные мухи (Calliphora vicina) — несмотря на их минимальную массу тела — надёжно определяют силы с помощью специализированных органов чувств в своих лапах. Исследование предлагает [новые идеи в области биомеханики насекомых](https://journals.physiology.org/doi/10.1152/jn.00044.2025) и представляет перспективные приложения для разработки шагающих роботов нового поколения.
Исследователи из Университета Маршалла и Университета Западной Вирджинии изучили поведение campaniform sensilla — органов, чувствительных к деформации в голенях задних ног мухи, — и то, как они кодируют [механические силы](https://phys.org/tags/mechanical+forces/) во время позы и движения. Эксперименты показали, что эти датчики высокочувствительны не только к величине силы, но и к скорости её изменения. Даже очень небольшие кратковременные уменьшения силы сильно подавляли срабатывание датчиков.
«Восприятие силы играет решающую роль в поддержании равновесия и локомоции», — сказала Саша Зилл, доктор философии, профессор биомедицинских наук в Медицинской школе Университета Маршалла Джоан С. Эдвардс и ведущий автор исследования. «Наши результаты показывают, что даже лёгким насекомым, таким как [мясные мухи](https://phys.org/tags/blow+flies/), необходимо отслеживать как величину силы, так и её динамику, и они делают это удивительно сложными способами».
Исследование показало, что campaniform sensilla у мясных мух определяют как силу, так и скорость её приложения, причём сенсорные реакции демонстрируют гистерезис и чувствительность даже к кратковременному снижению силы. Математическая модель, разработанная для более крупных насекомых, точно воспроизвела эти реакции, подтверждая идею о том, что обнаружение силы является универсальной, масштабируемой стратегией для всех видов — она помогает в управлении мышцами и поддержании равновесия и может быть использована для создания более стабильных и адаптируемых шагающих роботов.
«Такой подход к моделированию может помочь нам лучше понять сенсорную настройку у животных и улучшить передвижение роботов, имитируя то, как реальные сенсорные системы реагируют на силу, объединяя биологические знания с практическими инженерными приложениями в биомеханике и робототехнике», — сказал Зилл.
Дополнительными авторами исследования были Сумайя Чаудхри и Хибба Чаудхри из Медицинской школы Университета Маршалла Джоан С. Эдвардс и доктор философии Николас Щчечиньски из Департамента машиностроения и аэрокосмической техники Университета Западной Вирджинии.
Предоставлено [Университетом Маршалла](https://phys.org/partners/marshall-university/)