A cada ano, o Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea (AFOSR) solicita propostas de financiamento de cientistas e engenheiros que se encontram nos primeiros sete anos de sua carreira e mostram uma promessa excepcional de conduzir pesquisas com potencial aplicação militar por meio de seu Programa de Pesquisa para Jovens Investigadores (YIP). Depois de receber uma bolsa Sloan em neurociência, o professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica Floris van Breugel foi recentemente nomeado um dos 36 para receber o subsídio YIP de três anos de $ 450.000 este ano.
"Sinto-me muito sortudo", disse van Breugel. “Receber esses prêmios cedo me ajuda a controlar o estresse de ser um professor assistente e agora me permite focar em fazer a ciência que levará a mais ideias e mais quebra-cabeças, definindo o curso para minha carreira.”
"Construindo uma teoria universal de integração multissensorial"
Em termos gerais, a pesquisa de van Breugel se concentra na integração sensorial e busca responder à pergunta: "Qual é a melhor maneira de integrar diferentes modalidades sensoriais? " Em outras palavras, como os seres vivos incorporam dados visuais, detecção de vento e uma série de outros detalhes sensoriais para se orientarem no mundo?
Para responder a essas perguntas, van Breugel voltou sua atenção para os insetos. Especificamente, usando um túnel de vento, ele tenta separar a resposta da mosca da fruta a dois estímulos específicos: cheiro e vento. Para atingir esse objetivo, ele está usando optogenética em moscas geneticamente alteradas. Ao modificar um grupo de neurônios para responder à luz da mesma forma que reagiriam ao cheiro, van Breugel pode determinar como a estimulação olfativa direciona especificamente o comportamento da mosca.
"A pesquisa combina engenharia com biologia", disse van Breugel. "Ao produzir experiências virtuais de cheiros independentes do vento, podemos ver exatamente a que as moscas estão respondendo."
Embora a doação do YIP – "Construindo uma Teoria Universal de Integração Multissensorial" – seja especificamente para pesquisa básica, tem um forte potencial de aplicação na Força Aérea. Van Breugel explicou: “Atualmente não temos sistemas robóticos para rastrear odores ou colunas químicas. Não sabemos como encontrar com eficiência a fonte de um produto químico transportado pelo vento. Ao isolar o odor do vento e entender como uma mosca pode encontrar a fonte de um odor, poderíamos teoricamente treinar drones baratos para usar um processo semelhante para encontrar a fonte de produtos químicos e vazamentos químicos. ”
A interseção dos sistemas biológicos e de engenharia
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