蜘蛛|蜘蛛网的秘密被揭开蜘蛛

文章图片

文章图片

研究人员记录了蜘蛛网构建的每一步，通过使用夜视和人工智能来跟踪和记录蜘蛛在黑暗中工作时所有八只腿的每一个动作，准确地发现了蜘蛛如何织网。他们创建的网络构建手册或算法，使人们对大脑只有人类大小的一小部分的生物能够创建如此复杂和几何精确的结构有了新的理解。
【蜘蛛|蜘蛛网的秘密被揭开】当我们和孩子一起去公园，或者是去到经常不去的地方时，就会有看到蜘蛛网的可能性。这个规律且又有些美观的网，如果是一只黑星星制造出来的，你可能会认为这真的是一个了不起的猩猩，而且你会对它的印象非常深刻，甚至会有很多人觉得匪夷所思。如果我们换一个角度想的话，蜘蛛能够将蜘蛛网构造出来，是更令人惊奇的一件事情，因为蜘蛛的大脑实在是太小了。但是我们人类时常会感觉到沮丧，因为我们对蜘蛛的这种非凡行为了解的太少了。一些资深的生物学家，已经表示过，我们已经在大脑中固定的认为蜘蛛就可以，或者是应该编造出蜘蛛网，但是我们从来都没有对它们如此精细的分辨率做过研究，因为这项技能在其他任何动物身上都没有出现过。
几个世纪以来，仅凭触觉盲目建造的织网蜘蛛一直让人类着迷。并非所有蜘蛛都会结网，但会结网的蜘蛛属于以其建筑创造而闻名的动物物种的一个子集，例如筑巢的鸟类和河豚，它们在交配时会形成精致的沙圈。了解这些动物建筑师，用相对较小的大脑如何支持他们的高级建筑，项目的第一步是系统地记录和分析所涉及的行为和运动技能，这迄今为止，从未有人做过，主要是因为捕捉的挑战并记录它们行动的难度。
而今天，科学家研究了一只被捉到的圆蛛，一种原产于美国西部的蜘蛛，它非常的小，小到可以舒适地坐在你的指尖上。为了在夜间网络构建工作中观察蜘蛛，实验室设计了一个配备红外摄像机和红外灯的竞技场。通过这种设置，他们每晚在蜘蛛构建网时监视并记录六只蜘蛛。他们使用专为检测肢体运动而设计的机器视觉软件，跟踪了数百万条单独的腿部动作。
即使你录制了视频，也需要在很长一段时间内对许多人进行追踪。遍历每一帧并手动注释腿部点太多了，因此，我们训练机器视觉软件逐帧检测蜘蛛的姿势，我们可以记录腿部为构建整个网络所做的一切。科学家们发现蜘蛛的网络制作行为非常相似，以至于研究人员能够仅通过观察腿的位置来预测蜘蛛正在工作的网络部分。
即使最终的结构略有不同，它们用来构建网络的规则是相同的，它们都使用相同的规则，这证实了规则是在他们的大脑中有编码的。现在我们想知道这些规则，是如何在神经元水平上进行编码的。实验室未来的工作包括使用改变思维的药物进行实验，以确定蜘蛛大脑中的哪些回路负责网络构建的各个阶段。
蜘蛛很迷人，因为这里有一种动物的大脑构建在与我们相同的基本构建块上，这项工作可以为我们提供，关于如何理解更大的大脑系统的提示，包括研究人类的大脑，这非常令人兴奋。