إذا كنت تعتقد أن الكلاب البوليسية هي وحدها رفيقة الأجهزة الأمنية فى البحث عن المتفجرات , فهذه الفكرة لابد وان تزيلها من مخيلتك بعد الآن، فهناك الآن جراد المتفجرات الامريكي , بالفعل هناك بعض الباحثين بجامعة واشنطن بقيادة الباحث باراني رامان وزملائه يقوموا بعمل ابحاث على حشرة تسمى الجندب الأمريكي والاسم العلمى لها ” Schistocerca Americana ” لإنشاء حواس للقنابل البيولوجية لديها .
ففي الحشرات ، تم اكتشاف الخلايا العصبية للمستقبلات الشمية في هوائياتها ، وترسل هذه الخلايا العصبية إشارات كهربائية إلى جزء من دماغ الحشرات المعروف باسم الفص الأنثوي ، و كل هوائي لجندب لديه ما يقرب من 50000 من هذه الخلايا العصبية.
ولاختبار القدرة على استنشاق القنابل ، نفخ الفريق أبخرة المواد المتفجرة المختلفة على هوائيات الجندب ، بما في ذلك أبخرة الترينيتروتولوين (TNT) وسلائفها 2،4 دينيتروتولوين (DNT), وكعناصر تحكم ، استخدموا المواد غير المتفجرة مثل الهواء الساخن والبنزالديهايد ، المكون الرئيسي في زيت اللوز المر.
وعن طريق زرع الأقطاب الكهربائية في الفصوص السابقة للجنين ، وجد الباحثون أنه تم تنشيط مجموعات مختلفة من الخلايا العصبية عند التعرض للمتفجرات, لقد قاموا بتحليل الإشارات الكهربائية وتمكنوا من معرفة الأبخرة المتفجرة بصرف النظر عن غير المتفجرات ، وكذلك عن بعضها البعض.
وقام الفريق بتزويد الجنادب بحقائب صغيرة مستشعرة وخفيفة الوزن والتي كانت قادرة على تسجيل النشاط الكهربي لفصوصها السابقة للحمل ونقلها لاسلكيًا بشكل فوري تقريبًا إلى جهاز كمبيوتر.
ولكن كان هناك عائقا وهو ثقل وزن الجراد وعدم قدرتها على التحرك , لذلك قامت العملية بتثبيط الجراد ، ووضعهم على منصة بعجلات يتم التحكم فيها عن بُعد لاختبار قدرتهم على اكتشاف المتفجرات في مواقع مختلفة، و تمكن الجنادب من اكتشاف أعلى تركيز للمتفجرات عندما قام الفريق بنقل المنصة إلى مواقع مختلفة.
قام الفريق أيضًا باختبار تأثير الجمع بين المعلومات الحسية من الجنادب المتعددة ، نظرًا لأن المواد الكيميائية في العالم الحقيقي قد تكون مشتتة بسبب العوامل البيئية ، بما في ذلك الرياح.
أسفر أخذ النشاط العصبي من سبعة جندب عن متوسط دقة الكشف عن 80 في المائة ، مقارنة مع 60 في المائة لجندب واحد.
واصل الجنادب اكتشاف المتفجرات بنجاح لمدة تصل إلى سبع ساعات بعد أن زرع الباحثون الأقطاب الكهربائية ، قبل أن يصبحوا مرهقين وماتوا في النهاية.
وتم تمويل المشروع من قبل المكتب الأمريكي للبحوث البحرية ويعتقد الباحثون أن الجراد يمكن استخدامه لأغراض الأمن الداخلي.
ويقول الباحثين فى جامعة واشنطن ان الاستشعار الكيميائي في وضع الاستعداد بمثابة قدرة مهمة لها تطبيقات في العديد من المجالات بما في ذلك الأمن الداخلي ، وهناك الأجهزة المصممة لهذه المهمة ، والتي يشار إليها على نطاق واسع باسم “أنوف إلكترونية” ، ولها سعة محدودة مقارنة بقدرات الطيف الترددي للنظام الشمي البيولوجي.
واقترح الفريق حلاً هجينًا إلكترونيًا بيولوجيًا يستفيد بشكل مباشر من المجموعة الغنية من أجهزة الاستشعار الشمية والإطار الحسابي العصبي المتطور المتاح في نظام حاسة الشم ، وتنشيط مجموعات فرعية مختارة من الخلايا العصبية في دماغ الجراد (Schistocerca americana) عند التعرض لمختلف الأنواع الكيميائية المتفجرة (مثل DNT و TNT).
وقدمت ردود من مجموعة من الخلايا العصبية بصمة فريدة متعددة المتغيرات تسمح بتمييز الأبخرة المتفجرة من الأنواع الكيميائية غير المتفجرة ومن بعضها البعض , كما ان التعرف الكيميائي المستهدف يمكن أن يتحقق خلال بضع مئات من المللي ثانية من التعرض , بالإضافة إلى تطوير منهج جراحي طفيف التوغل ونظام تسجيل كهروفيزيائي متنقل متعدد الوحدات للاستفادة من الإشارات العصبية في دماغ الجراد وتحقيق نظام الاستشعار عن المتفجرات الحيوي.
وباختصار ، توفر الدراسة أول توضيح لكيفية اختطاف أنظمة شمية بيولوجية (أجهزة استشعار وحسابات) لتطوير نهج الاستشعار الكيميائي سايبورغ.
