Physarum polycephalum信号的路由使用简单化学物质
摘要：利用我们先前对简单有机化合物的趋化作用的评估中得到的知识，我们在一系列交叉路口上引导多头粘液菌的路径。通过在简单的T型交叉口处施加化学输入，我们能够可重复地控制多头粘液菌的细胞浆所采取的路径。当在一个输入处使用趋化剂法尼烯时，可产生可重复的被引导的信号，即多头粘液菌朝着趋化剂的源头移动。当趋化剂被应用于两个输入处时，信号被可重复地分开。如果使用了化学排斥剂，则信号被可重复地抑制。如果在简单回路中没有使用化学输入，则会产生随机信号，即多头粘液菌将朝着交叉口的一个输出移动，但方向是随机选择的。我们将这项研究扩展到一个更复杂的系列T型交叉口，以进一步探索利用多头粘液菌进行路由的潜力。尽管许多回路有效地完成了任务，但对简单T型交叉口实施的任何错误都会被放大。同时，在多个交叉口之间存在级联效应的问题。例如，信号分离在第一个交叉口可以可重复地启动，但在后续交叉口无法实现。这项工作凸显了利用趋化作用实现复杂和可靠的多头粘液菌信号路由的潜力。这在实现计算算法、自主机器人设计和定向材料合成方面可能是有用的。在其他实验中，我们表明在均一基底上特定位置施加趋化剂化合物可以可靠地控制多头粘液菌的空间配置。这可能在实现几何计算和机器人导航任务（如地图化学物质的传播）方面具有应用价值。
作者：Ben de Lacy Costello and Andrew Adamatzky
论文ID：1312.1178
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2013-12-05