Мышцы рыб оказались не только двигателем, но и сенсорной системой
03.05.2026Группа исследователей из Пекинского университета под руководством профессора Се Гуанмина (Xie Guangming) и двух братьев-близнецов Хуссейна Афридии и Рахдара Хусейна показала, что электрическая активность мышц рыб несёт значительно больше информации, чем предполагалось. С помощью 16-канального устройства для внутримышечной электромиографии (ЭМГ) учёные записывали сигналы мышц (ЭМГ) карпов одновременно с видеосъёмкой их движений в разных гидродинамических условиях - от ламинарного потока до вихревых дорожек Кармана.
Нейросеть, обученная на этих данных, смогла не только с высокой точностью реконструировать позу тела рыбы по сигналам с мышц, но и по тем же сигналам определять тип течения и скорость плавания. Иными словами, мышечная активность кодирует не только моторику, но и гидродинамическую обстановку.
Ещё более неожиданным оказалось второе открытие: мышцы способны выступать в роли датчиков. Анализ временных задержек между мышечными сигналами и фактическим движением тела показал, что в ламинарном потоке мышцы активируются до движения (что логично для генерации тяги), а в вихревом- движение мышцы иногда предшествует получению сигнала. Это означает, что внешние завихрения сначала деформируют тело рыбы, и только затем мышцы реагируют на деформацию, выполняя сенсорную функцию(!). Таким образом, мышечная ткань у рыб является одновременно и исполнительным органом, и элементом системы восприятия.
Практическим подтверждением ценности этих открытий стал третий этап работы: исследователи обучили модель, описывающую связь мышечной активности с движением хвоста, и перенесли её на роботизированную рыбу.
Модель, обученная исключительно на данных живой рыбы, без какой-либо донастройки точно предсказывала движение хвоста робота, превзойдя обычные алгоритмы глубокого обучения. Это открывает путь к созданию нового поколения подводных роботов, которые будут управляться принципами внутренней сенсомоторной динамики живых существ, что обещает более эффективное, адаптивное и энергоэкономичное поведение в сложной водной среде.
Источник: ; подробнее: ; ;
