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Megaphragma – In-Silico-Mikrowespe

Neurowissenschaften · um 2024

Ziehen zum Drehen · Zwicken oder Strg/⌘ + Scrollen zum Zoomen · auf das Blatt klicken, um das Ziel zu bewegen

Megaphragma – In-Silico-Mikrowespe

Exponat wird vorbereitet…

Bedienen

Auf das Blatt klicken, um das Ziel zu bewegen, oder mit Neues Ziel eine zufällige Stelle wählen lassen.

Zurücksetzen bringt das Netz in Ruhe zurück und startet den Flug vom Startpunkt mit neuer Ausrichtung neu. Ziel und Einstellungen bleiben erhalten.

Kalibrierung
Wie das Modell funktioniert

Dieses Exponat. Megaphragma mymaripenne gehört zu den kleinsten bekannten Insekten. Anatomische Untersuchungen schätzen das adulte Zentralnervensystem auf etwa 7.400 Zellen, davon etwa 4.600 im Gehirn. Das Exponat verwendet 7.400 spikende Modelleinheiten in sieben funktionalen Populationen; es rekonstruiert kein biologisches Konnektom.

Funktionsweise. Ein vereinfachtes Facettenaugenmodell liefert den Photorezeptoren ein zielabhängiges Eingangssignal. Die Aktivität breitet sich über eine feste, synthetische Synapsenmatrix durch Lobus-opticus- und Zentralpopulationen bis zu absteigenden und motorischen Populationen aus. Die links- und rechtsseitigen motorischen Feuerungsraten steuern ein qualitatives Flugmodell und schließen damit den sensomotorischen Regelkreis ohne vorgegebene Flugbahn.

Ausprobieren. Klicken Sie auf das Blatt, um das Ziel zu bewegen, ziehen Sie zum Drehen, und zum Zoomen zwicken Sie oder halten Sie Strg oder ⌘ beim Scrollen gedrückt. Die Instrumente stellen dasselbe Gehirn auf drei Arten dar: momentane Aktivität jedes Neurons, Feuerungsrate je Population und drei Verläufe des Membranpotenzials.

Die dargestellten Flügel schlagen zur besseren Beobachtbarkeit mit etwa 12 Hz; 300 Hz ist der im Bedienelement angegebene nominelle biologische Referenzwert. Die neuronale Dynamik verwendet Einheiten vom Izhikevich-Typ. Sensorik und Flug sind bewusst vereinfachte Lehrmodelle und keine validierte biologische Simulation.

AUGE → MOTOR → FLÜGELL / R
Augenhelligkeit—Photorezeptor-Antrieb—Motorpool-Rate—Flügelamplitude—Gierrate—
Die Steuerung nutzt nur die linke und rechte Motorpool-Rate; die Vorwärtsgeschwindigkeit liest zusätzlich direkt die Zielpeilung.
FLUG
Peilfehler—Höhe—Geschwindigkeit—Auftrieb—Flügelschlag-Referenz—Erreichte Ziele—
FACETTENAUGENL · R · je 29
Das hellere Auge empfängt ein stärkeres Zielsignal; die zugehörige Motorpopulation beeinflusst das Giermoment.
NEURONALE AKTIVITÄT
Spikes je Flugschritt—Spikes insgesamt—Bildrate—
POPULATIONSFEUERRATEHz
MEMBRANPOTENZIALmV