昆虫视叶结构与功能的研究进展

视觉在昆虫飞行、识别寄主和配偶,及寻找产卵位点等行为中起着重要的作用。视叶是昆虫脑内视觉中枢,具有复杂的解剖结构和神经元构成模式,并在接受整合视觉信息方面起重要作用,但具体的视觉神经回路及机制尚未被阐明。本文系统综述了视叶解剖结构类型及神经元构成、及在颜色识别、偏振光检测和运动检测功能等方面的研究进展,提出视叶未来的研究方向,旨在为深入开展基于视觉的昆虫对环境的适应性机制及害虫行为调控提供科学依据。

黄颡鱼性腺的组织学观察

通过光学显微镜对黄颡鱼性腺的组织学结构进行了研究。结果表明,黄颡鱼的精巢为小叶型,其精原细胞存在于精小叶内壁上,精母细胞和未成熟的精子细胞位于精小囊中,精子成熟后精小囊破裂释放精子进入小叶腔,完成发育过程。精小叶间存在大量的间质细胞、毛细血管和成纤维细胞。黄颡鱼卵巢属于同步发生类型的卵巢,本研究采用的是发育到第Ⅳ时期的卵巢,卵巢内几乎被第Ⅳ时相的卵母细胞所占据,但仍存在第Ⅴ时相的卵细胞,并且在卵巢内产卵板上可见发育期为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时相的卵母细胞。

华虻小叶神经元运动敏感性的研究

用电生理细胞内记录的方法记录了１０个以上小叶神经元对闪光、运动光斑及运动光栅刺激的电生理反应特点，结果表明：（１）小叶神经元对闪光刺激具有特征性反应，细胞对给光和撤光刺激都会表现出不同程度的去极化和超极化，反应的波形不随闪光时间的改变而改变，两次去极化之间的时间间隔与闪光刺激的时间长度成线性关系；（２）小叶神经元对运动光斑的运动速度非常敏感，而对光斑的运动方向的改变却不敏感，尽管有的细胞存在一个能使反应的变化更快的优势方向，但并没有明显的运动方向选择性；（３）小叶神经元对运动光栅的响应频率受光栅的空间频率和运动速度的双重调制，与光栅的运动方向无关。

基于LGMD的无人机避障方法研究

为提高无人机避障的灵活性和可靠性,提出了一种基于LGMD(Lobula Giant Movement Detector)的无人机避障方法,通过将视场分割为上、下、左、右4个方位,形成4个方位竞争的LGMD(C-LGMD),并利用Matlab软件进行算法实现和视频仿真分析,最后将算法移植到无人机硬件系统,开展悬停测试和实时飞行实验研究。由视频仿真分析和悬停测试结果表明,该算法能有效分辨来自不同方位的障碍物,具有较好的避障性能和鲁棒性;在实时飞行测试中,无人机在室内环境中可实现三维空间有效避障,验证了该算法的可靠性。研究结果为进一步探索无人机高效、可靠避障提供参考依据。

基于LGMD网络的低成本视觉系统设计与实现

为了进一步降低视觉系统在微机器人上应用的成本,提出了一种基于STM32F103的微型机器人嵌入式仿生视觉系统。视觉系统的灵感取自蝗虫的小叶巨型运动探测器(LGMD)视觉网络,研究表明,该网络对快速接近的物体有准确的响应,能够有效引导微机器人在动态环境下自主避碰。通过降低LGMD网络的灰度等级,减小输入图像大小,使其能够应用在计算资源有限的嵌入式微系统上。通过离线测试验证:该系统的可靠性和鲁棒性,可应用于群机器人的自主避碰。

果蝇视叶发育研究进展

果蝇的视觉系统是一个多层结构,外部由复眼组成,内部由神经板、脑髓神经节和视觉小叶复合体组成,其中视觉小叶复合体又包括视觉小叶和视觉小叶板两个神经节。光感受器细胞感知视觉信号,这种信号通过神经板、脑髓神经节、视觉小叶和视觉小叶板的加工处理最后到达中脑的各个部分。视叶的发育受到增殖和凋亡的影响。本文针对影响脑髓神经节成神经细胞分化的因素、脑髓神经节的时空模式、神经板的发育过程、胶质细胞对神经板的影响、转录因子对视觉小叶板发育的影响等方面的进展进行阐述。