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メガファラグマ — インシリコのマイクロワスプ

神経科学 · 2024年頃

ドラッグで回転 · ピンチまたはCtrl/⌘+スクロールでズーム · 葉をクリックして目標を動かす

メガファラグマ — インシリコのマイクロワスプ

展示を準備中…

操作

葉をクリックして目標を動かすか、「新しいターゲット」でランダムな位置を選ばせます。

リセットはネットワークを静止状態に戻し、新しい進行方向で開始地点から飛行を再開します。目標と設定は保持されます。

較正
モデルの仕組み

この展示について。Megaphragma mymaripenneは、既知の昆虫の中でも特に小型の種です。解剖学的研究では、成虫の中枢神経系は約7,400個の細胞で構成され、そのうち約4,600個が脳に存在すると推定されています。この展示では、7つの機能集団からなる7,400個のスパイキングモデルユニットを使用しており、実際のコネクトームを再構成したものではありません。

動作原理。簡略化した複眼モデルが、目標位置に応じた入力を光受容器へ与えます。活動は、固定された合成シナプス行列を介して視葉・中枢集団から下行性・運動集団へ伝播します。左右の運動集団の発火率が定性的な飛行モデルを駆動し、事前収録された軌道を使わずに感覚運動ループを閉じています。

操作方法。葉をクリックして目標を動かし、ドラッグで視点を回転、ピンチまたはCtrlか⌘を押しながらスクロールしてズームします。計器には、同じ脳の状態を、各ニューロンのリアルタイム活動、集団別発火率、3本の膜電位トレースとして表示します。

羽ばたきは視認性のため約12 Hzで描画されます。操作欄に示す300 Hzは、生物学的な公称参照値です。神経ダイナミクスにはIzhikevich型ユニットを用いていますが、感覚系と飛行は意図的に簡略化した教育用モデルであり、検証済みの生物学的シミュレーションではありません。

眼 → 運動系 → 翅左 / 右
眼の明るさ—視細胞の駆動入力—運動プールの発火率—翅の振幅—ヨー角速度—
操舵には左右の運動プールの発火率だけを使用します。前進速度は目標方位も直接読み取ります。
飛行
方位誤差—高度—速度—揚力—羽ばたきの基準—到達した目標数—
複眼左 · 右 · 各29個
明るい側の複眼ほど強い目標入力を受け、対応する運動ニューロン集団がヨー方向の運動に偏りを与えます。
神経活動
飛行ステップあたりのスパイク数—総スパイク数—描画レート—
集団発火率Hz
膜電位mV