KI-Modell sagt komplexe Tierbewegungen voraus

OKINAWA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler haben ein hochpräzises Modell entwickelt, das die Bewegungen von Tieren simuliert und dabei sowohl vorhersehbare als auch zufällige Verhaltensweisen erfasst. Dieses Modell basiert auf dem Fadenwurm C. elegans und bietet Anwendungen in der Medizin und Robotik.

Die Entwicklung eines präzisen Modells zur Simulation von Tierbewegungen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der biologischen Forschung dar. Wissenschaftler haben sich der Herausforderung gestellt, die komplexen und scheinbar unvorhersehbaren Bewegungen lebender Organismen genau zu modellieren. Im Mittelpunkt dieser Forschung steht der Fadenwurm Caenorhabditis elegans, ein weit verbreitetes Modellorganismus in der biologischen Forschung.

Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht wurden, bieten neue Einblicke in das Verhalten von Tieren und eröffnen potenzielle Anwendungen in Bereichen wie der Robotik und der medizinischen Forschung. Besonders in der Robotik könnte das Modell helfen, natürliche Bewegungen zu simulieren, was bisher eine große Herausforderung darstellte.

Prof. Greg Stephens, Leiter der Biological Physics Theory Unit am Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), betont die Einzigartigkeit des Modells: „Tierverhalten existiert in einem Raum zwischen regelmäßigen und zufälligen Aktionen. Diese Balance zu erfassen, ist sehr schwierig, und genau das macht unser Modell einzigartig.“

Das Modell könnte auch in der Medizin von Bedeutung sein, insbesondere bei der Diagnose von Bewegungsstörungen wie der Parkinson-Krankheit. Derzeit basieren diagnostische Methoden oft auf subjektiven Beobachtungen, die während kurzer klinischer Besuche gemacht werden. Diese neue Herangehensweise könnte kontinuierlichere und objektivere Messungen der Patientenbewegungen ermöglichen, was zu präziseren Diagnosen und personalisierten Behandlungsstrategien führen könnte.

Die Forscher haben bereits begonnen, das Modell auf andere Arten anzuwenden, darunter Zebrafischlarven, die häufig in der Arzneimittelforschung eingesetzt werden. Darüber hinaus wird das Modell in der Industrie genutzt, um die Wirkung chemischer Verbindungen auf das Verhalten zu testen.

Die Anwendungsmöglichkeiten des Modells sind vielfältig. In der Robotik könnte es Ingenieuren helfen, anpassungsfähigere und effizientere Systeme zu entwickeln, indem es ein besseres Verständnis dafür bietet, wie Tiere ihre Umgebung navigieren. Die Forscher erwarten, dass diese Herangehensweise neue Wege eröffnet, um die komplexen Beziehungen zwischen Umweltfaktoren, Genetik und Verhalten über eine Vielzahl von Arten hinweg zu verstehen.

Dr. Antonio Costa vom Paris Brain Institute an der Sorbonne University hebt hervor, dass die Fähigkeit, die Einflüsse auf das Verhalten in einem einfachen, vorhersagbaren Modell auszudrücken, bemerkenswert und etwas kontraintuitiv ist. Die Komplexität und die Effektivität des Modells sind bemerkenswert und könnten die Forschung in verschiedenen Bereichen maßgeblich vorantreiben.