Megaphragma mymaripenne

CERVEAU DE 7 400 NEURONES · VOL EN BOUCLE FERMÉE · ~200 µm

Battement d'ailes 300 Hz Gain visuel 1.0 Vitesse de simulation 6×

YEUX COMPOSÉSL · R · 29 each

L'oeil le plus lumineux est celui qui fait face à la cible — il dirige les ailes de ce côté.

À proposDigiSim Museum

DigiSim Museum est une galerie de machines vivantes — chaque exposition est une vraie simulation fonctionnant en direct dans votre navigateur, pas un enregistrement. Touchez-la et elle réagit.

Cette exposition. Megaphragma mymaripenne est l'un des plus petits insectes vivants, pourtant il vole, chasse et pond des oeufs avec un cerveau d'environ 7 400 neurones. Ici, ce cerveau est reconstruit sous forme de 7 400 neurones impulsionnels répartis en 7 populations, reliés par une matrice synaptique fixe.

Comment ça marche. Rien n'est scénarisé. Les yeux composés voient la ponte et excitent les photorécepteurs ; le signal monte lobe optique → cerveau central → neurones descendants → moteurs ; les taux de décharge moteurs gauche/droit qui en résultent deviennent portance alaire et lacet. La guêpe se tourne vers ce que voient ses yeux — vol en boucle fermée à partir d'impulsions seules.

Essayez. Cliquez sur la feuille pour déposer une nouvelle cible, faites glisser pour orbiter, défilez pour zoomer. Les panneaux de droite montrent le même cerveau de trois façons : l'activité en direct de chaque neurone, le taux de décharge par population et trois traces de potentiel de membrane.

ACTIVITÉ NEURONALE

TAUX DE DÉCHARGE POPULATIONNELHz

POTENTIEL DE MEMBRANEmV

À propos de Megaphragma — Micro-Guêpe in Silico

Megaphragma mymaripenne est l'un des plus petits insectes vivants — une guêpe parasitoïde à peine longue de 200 micromètres, plus petite que certains organismes unicellulaires. Pour faire tenir un système nerveux fonctionnel dans ce volume, son cerveau est réduit à environ 7 400 neurones, dont la plupart, étonnamment, perdent leur noyau cellulaire lorsque l'adulte émerge. Cette exposition est cet animal reconstruit in silico : chaque neurone est simulé, l'œil composé alimente le cerveau, et le cerveau pilote le corps — une boucle fermée que vous pouvez regarder de l'intérieur.

Rien ici n'est animé en images clés. Les 7 400 neurones obéissent aux équations de décharge d'Izhikevich, répartis en sept populations — photorécepteurs, lobe optique, mécanosenseurs antennaires, cerveau central, neurones descendants, un générateur de pattern moteur central et la chaîne nerveuse ventrale — reliés par une matrice de synapses fixe dans laquelle environ un quart des interneurones sont à décharge rapide et inhibiteurs. L'œil composé à 58 facettes cartographie l'emplacement de la cible sur une tache lumineuse ; l'œil du côté de la cible excite son propre pool moteur, de sorte que la guêpe s'incline vers ce qu'elle voit. Les taux de décharge moteurs gauche et droit deviennent des amplitudes d'ailes, et un modèle de vol à plaque plate moyenné par battement transforme ceux-ci en portance, poussée et lacet. Accélérez, changez le gain visuel, et regardez les barres de taux de décharge et les traces de membrane piloter le vol en temps réel.

Le battement d'aile est ralenti à douze battements par seconde pour être regardable ; dans la vie c'est près de trois cents, un flou. Les ailes elles-mêmes sont la signature de l'espèce — des ailes ptiloptères (« ailes plumaires »), des sangles étroites frangées de soies plutôt qu'une membrane solide, ce qui permet à un insecte aussi petit d'avoir encore prise sur l'air. Un musée qui s'ouvre avec un pendule et se clôt avec une puce ajoute ici le plus petit ordinateur de tous — un vivant — et le même flux signal-vers-moteur qu'il exécute est le type de flux de signal que vous pouvez construire porte par porte dans DigiSim.

Caractéristiques

Cerveau: 7 400 neurones à décharge d'Izhikevich, 7 populations, matrice de synapses fixe
Vision: Œil composé 58 facettes (29/œil) → réflexe de direction ipsilatéral
Vol: Modèle à plaque plate moyenné par battement ; taux de décharge moteurs définissent portance & lacet
Simulé: Phototaxie en boucle fermée — capter, déclencher, voler, chercher, capturer

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Glisser pour orbiter · cliquer sur la feuille pour déposer une cible · défilement pour zoomer

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