Op afstand bestuurbare 'cyborg' kakkerlakken maken de weg vrij voor toekomstige biohybride technologie

Stelt u zich eens voor: een kakkerlak besturen met de precisie van een op afstand bestuurbare auto. Hoe belachelijk het ook klinkt, dit is geen sciencefiction, maar een voorloper van cyborgtechnologie. Onderzoekers hebben een besturingssysteem ontwikkeld dat gebruik maakt van het zenuwstelsel van het insect, waardoor het insect met een ongekende nauwkeurigheid zijn bewegingen kan sturen.

Met behulp van ladingsgecompenseerde bifasische elektrische stimulatieverbeterden de onderzoekers de precisie van de voortbeweging van de proefpersonen. Eenvoudig gezegd is ladingsgebalanceerde bifasische elektrische stimulatie een techniek waarbij elektrische pulsen met afwisselend positieve en negatieve fasen worden afgegeven om ladingsopbouw op het raakvlak tussen elektrode en weefsel te voorkomen. Dit helpt weefselschade te minimaliseren en zorgt voor een veiligere, betrouwbaardere stimulatie in de loop van de tijd. Daarentegen levert monofasische stimulatie levert elektrische pulsen met één enkele polariteit (positief of negatief), wat vaak leidt tot accumulatie van lading in het insectenweefsel.

Het onderzoek richtte zich op Madagaskar sissende kakkerlakken. Ze werden uitgerust met een speciaal ontworpen draadloze controlerugzak die zeer nauwkeurige bifasische analoge signalen naar de cerci (gepaarde aanhangsels op het achterlijf van een insect) kon sturen. Deze opstelling maakte real-time besturing mogelijk met een slagingspercentage van 96,25% bij het sturen van de richting, en overtrof daarmee monofasische signalen, die een slagingspercentage van 76,25% behaalden.

Dit ladingsbalanceringsmechanisme zorgt voor stabiliteit in de elektrofysiologische interactie. Het vermindert niet alleen het risico op weefselschade (zoals eerder vermeld), maar maakt ook een consistentere besturing in de loop van de tijd mogelijk. De implicaties zijn eindeloos - cyborg insectentoepassingen in complexe omgevingen, met name op gebieden zoals stadsbewaking, milieubewaking en zoek- en reddingsoperaties. De stimulatieparameters zullen in toekomstige studies verder worden geoptimaliseerd, maar laten we hopen dat deze technologie alleen voor ethische doeleinden wordt gebruikt wanneer (en als) het populairder wordt.