사각 동물이 효율적이고 안정적으로 보행하는 구조의 해명을 목표로 한 20 세기 후반의 실험 연구에 의해, 몇 가지 신경기구가 발견되고 있는 한편, 현재는 동물 애호의 관점에서 살아 돌아다니는 동물의 구조를 내부에서 조사하는 것이 어려워지고 있다.발견된 신경 메카니즘이 동물의 몸에서 어떻게 통합되는지, 즉 보행을 담당하는 반사 회로가 어떻게 배선되어 있는지의 구조는 아직 밝혀지지 않았다.

　따라서 이번 그룹은 실제 동물을 조사하는 대신 동물의 신경 및 근육의 특성을 컴퓨터상에서 재현하여 걷는 사각 로봇을 개발했다.이 로봇을 이용한 보행 실험에 의해, 보행을 낳는 반사 회로를 탐색한 결과, 「무릎 관절을 늘리는 근육이 힘을 받았을 때에 허리 관절을 뒤로 펴고, 허리 관절을 늘리는 근육이 힘을 받았을 때 에 무릎 관절을 늘린다"는 매우 간단한 구조의 "허리와 무릎 신근 사이의 상호 흥분성 회로"를 발견했다.이 반사 회로를 각각의 발에 재현하는 것만으로, 로봇은 안정된 보행을 일으키고, 반대로 회로를 절단하면 보행은 불안정하게 되었다.
또, 이 회로를 자극하면, 고양이와 같은 지지 다리 연장 현상(다리가 지면에 붙은 채로 되어, 다음의 한 걸음이 밟을 수 없게 되는 현상)이 나타났기 때문에, 이 회로가 고양이의 보행을 담당하는 중요 한 회로임이 시사되었다.

　이와 같이, 실험 동물을 대체하는 로봇을 사용함으로써, 보다 많은 연구자가 폭넓은 실험 조건하에서 동물의 구조를 조사할 수 있게 되어, 동물이 능숙하게 보행하는 구조의 해명이나, 동물의 이처럼 효율적이고 유연하게 돌아다니는 로봇의 개발을 향해 새로운 지견이 가져올 것으로 기대된다.

논문 정보:【Frontiers in Neurorobotics】A Reciprocal Excitatory Reflex Between Extensors Reproduces the Prolongation of Stance Phase in Walking Cats: Analysis on a Robotic Platform