飛行實驗室

昆蟲的行為學實驗打造許多現今神經科學的實證基礎，然而當前的實驗設計都需要將實驗對象某種程度上固定或限制行動範圍，如剪除翅膀、繫繩、黏貼固定等，多少限制了實驗設計方向與可能的研究範疇。如果我們得以克服即時追蹤飛行昆蟲的瓶頸，將能提供研究者更為多樣的實驗法。

法國洛林大學（University of Lorraine）自動控制研究中心（Research Center for Automatic Control, CRAN）開發的lab-on-cables成功實現低誤差追蹤飛行昆蟲的平行線控機器人（cable-driven parallel robot）。機器人本身是一個大型的矩形立體框架，八個角落裝設滑輪與中央一個邊長30公分飛行追蹤框連結，操縱其移動軌跡，在昆蟲飛行時，將其保持在飛行框內。運作原理是飛行框上兩台物件追蹤相機會定位昆蟲在框內的位置，由此獲得昆蟲的即時位置和運動方向，再藉此調整各角落滑輪，牽引飛行框。

研究人員透過重建飛蛾的飛行姿態，與過去研究比較，驗證此儀器並不會造成昆蟲行為上的改變。未來可在飛行框上加裝各類科學儀器，達成如自由飛行中的光遺傳學實驗（optogenetics）、近距離影像紀錄，深入研究昆蟲飛行行為相關的神經迴路或是模型。

撰文：姚皇宇

原始文獻：Pannequin, R., Jouaiti, M., Boutayeb, M., Lucas, P., & Martinez, D. (2020). Automatic tracking of free-flying insects using a cable-driven robot. Science Robotics, 5(43). doi:10.1126/scirobotics.abb2890