최근 MuJoCo(뮤조코) 물리 엔진과 초파리(Drosophila melanogaster)의 뇌 연결 지도인 커넥톰(connectome) 데이터를 활용한 정교한 초파리 시뮬레이션 'NeuroMechFly'가 공개되어 학계의 주목을 받고 있습니다. 이 시뮬레이션은 실제 초파리의 신체 구조와 신경망을 디지털 환경에 구현하여, 살아있는 초파리의 다양한 행동 패턴을 모방하는 것을 목표로 합니다.
NeuroMechFly는 MuJoCo의 물리적 모델과 MaleCNS 커넥톰 데이터를 결합하여 초파리의 움직임을 재현합니다. 주요 기능으로는 걷기, 냄새를 따라 먹이를 찾는 행동, 관절식 입술을 통한 접촉 기반 섭식, 몸단장, 수면 압력에 따른 수면 및 깨어남 등이 있습니다. 특히 두 마리의 초파리가 활동하는 가상 공간에서는 공유 먹이를 두고 신체 충돌, 밀치기, 앞다리 싸움, 후퇴 같은 복잡한 상호작용까지 시뮬레이션할 수 있습니다. 이러한 행동들은 시뮬레이션된 생리학적 특성과 설계된 의사결정 및 운동 프로그램을 결합한 결과입니다.
이러한 초파리 시뮬레이션은 생물학 연구에 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다. 실제 초파리 실험에서 관찰하기 어렵거나 통제하기 힘든 미세한 신경학적, 물리적 상호작용을 가상 환경에서 반복적으로 실험하고 분석할 수 있기 때문입니다. 또한, 이 기술은 생체 모방 로봇(bio-inspired robot) 개발에도 중요한 영감을 줄 수 있습니다. 복잡한 생명체의 움직임과 의사결정 과정을 이해하고 로봇에 적용함으로써, 더욱 정교하고 자율적인 로봇 시스템을 설계하는 데 기여할 수 있을 것입니다. 다만, 이 시뮬레이션은 아직 실험용 모델이며 생리학적으로 완전히 검증된 디지털 파리는 아니라는 점을 인지해야 합니다.