科學家們創造出微型活生物機器人，這些機器人具備功能性神經系統，標誌著生物混合機器在自我控制方面邁出了重要一步。這些新的生物構造被稱為神經機器人（neurobots），完全由青蛙胚胎細胞組成，並包含自我組織成為活躍神經網絡的神經元，這些神經元影響著運動和行為。與傳統的金屬和矽製機器人，或是早期僅利用纖毛推動自身的活生物機器人不同，神經機器人將神經元與其體內其他細胞類型進行整合。這種整合重新塑造了它們的形狀和運動模式，讓它們比起非神經對應物展現出更複雜和多樣的行為。
這項研究由哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所的科學家及其合作者主導，基於一系列的研究工作，最初是以所謂的外來機器人（xenobots）為基礎，這些外來機器人是由青蛙皮膚細胞簡單組成的，能在液體環境中移動。儘管外來機器人展示了自主運動和對刺激的簡單反應，但它們並不具備協調活動的集中內部系統。為了賦予活生物機器人神經系統，研究團隊開發了一種技術，將神經前體細胞在早期發展階段插入形成的生物機器人中。
隨著時間的推移，這些細胞分化為神經元，不僅相互之間形成聯繫，還向驅動運動的機器人表面細胞（如多纖毛細胞）延伸。隨著神經元的整合，神經機器人開始與其較簡單的前身區分開來。新增的神經組織改變了它們的形狀，使其更為細長，並改變了行為，導致了更大的活動性和更複雜的運動模式。根據研究人員的說法，這表明神經活動不僅僅是存在，而是對活生物機器的行為產生了實際影響。
研究的主要作者Haleh Fotowat 博士表示，神經系統的整合重新塑造了神經機器人的形狀和功能。與生物機器人相比，神經機器人更為細長，展現出明顯的多纖毛細胞表達模式，顯示出更高的活動性和更複雜的自發行為，並在全基因表達中發生了重大變化。團隊還進行了旨在測試神經活動如何影響運動的實驗。在一項實驗中，他們對神經機器人和對照生物機器人施用了一種改變神經通信的藥物。反應的差異支持了神經機器人的神經系統在積極塑造行為的想法，儘管對涉及的機制仍有許多需要理解的地方。
除了即時運動外，研究人員在神經機器人中發現了意想不到的基因表達變化，包括與青蛙視覺系統發展相關的基因。這些發現引發了未來可能出現其他感官能力的可能性，儘管在目前階段仍然是推測。生物機器人和神經機器人的發展挑戰了科學思維和所有以往的範式，Wyss研究所的創始主任Donald Ingber表示。這些進展在生物醫學研究中開啟了一個新的前沿，有潛力獲得對基本生物學的深入了解，並為解決尚未能想到的醫學問題提供解決方案。該研究發表在《Advanced Science》期刊上。
