Исследование зданий с помощью пиявок Hirudo verbana

Safe evacuation of people from building and outdoor environments, and search and rescue operations, always will remain actual in course of all socio-technological developments. Modern facilities offer a range of automated systems to guide residents towards emergency exists. The systems are assumed to be infallible. But what if they fail? How occupants not familiar with a building layout will be looking for exits in case of very limited visibility where tactile sensing is the only way to assess the environment? Analogous models of human behaviour, and socio-dynamics in general, are provided to be fruitful ways to explore alternative, or would-be scenarios. Crowd, or a single person, dynamics could be imitated using particle systems, reaction-diffusion chemical medium, electro-magnetic fields, or social insects. Each type of analogous model offer unique insights on behavioural patterns of natural systems in constrained geometries. In this particular paper we have chosen leeches to analyse patterns of exploration. Reasons are two-fold. First, when deprived from other stimuli leeches change their behavioural modes in an automated regime in response to mechanical stimulation. Therefore leeches can give us invaluable information on how human beings might behave under stress and limited visibility. Second, leeches are ideal blueprints of future soft-bodied rescue robots. Leeches have modular nervous circuitry with a rich behavioral spectrum. Leeches are multi-functional, fault-tolerant with autonomous inter-segment coordination and adaptive decision-making. We aim to answer the question: how efficiently a real building can be explored and whether there any dependencies on the pathways of exploration and geometrical complexity of the building. In our case studies we use templates made on the floor plan of real building.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

В работе пиявок Hirudo verbana предложено использовать как аналоговую модель поведения людей, ищущих выход из незнакомого здания при сильно ограниченной видимости, когда среду можно оценивать только осязанием, и как прототип мягкотельных спасательных роботов. Обоснование выбора: лишённые иных стимулов пиявки автоматически переключают поведенческие режимы в ответ на механическую стимуляцию, обладают модульной нервной сетью, отказоустойчивостью и адаптивным принятием решений. Задача — оценить эффективность обследования реального здания и зависимость от маршрутов и геометрической сложности; в качестве примеров использованы шаблоны планов этажей реального здания.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →