Mindannyian tudjuk, hogy a fejlábúak elképesztően okosak, és összetett idegrendszerük némileg magyarázza képességeiket. Most a tintahalak agyának első mágneses rezonanciás képalkotó vizsgálata megerősíti, hogy az agyukban lévő kapcsolatok valóban mennyire gazdagok.

A kutatók nagy felbontású MRI és egy sor festési technika segítségével felfedezték és leírták a tintahalak eddig ismeretlen fő idegpályáit.

“A modern fejlábúaknak, a polipokat, tintahalakat és kalmárokat magában foglaló csoportnak híresen összetett agyuk van, amely megközelíti a kutyákét, és meghaladja az egerekét és a patkányokét, legalábbis az idegsejtek számát tekintve” – mondta Wen-Sung Chung neurobiológus, az ausztráliai Queenslandi Egyetem Queenslandi Agykutató Intézetének (QBI) munkatársa.

“Egyes fejlábúaknak például több mint 500 millió neuronjuk van, míg egy patkánynak 200 millió, egy közönséges puhatestűnek pedig 20 000.”

Mindannyian tudjuk, hogy az idegi komplexitás nem feltétlenül korrelál az általunk ismert intelligenciával; de azt is tudjuk, hogy a kutyáknak meglehetősen sűrű agykérgük van, ezért elképesztő látni, hogy egyes fejlábúak milyen szorosan lemaradnak mögöttük az agyi kapcsolatok tekintetében.

Az első nagyfelbontású agytérkép – az úgynevezett konnektom – elkészítéséhez a csapat kétféle MRI-t használt, kontraszttal megerősített mágneses rezonancia képalkotást és nagy szögfelbontású diffúziós mágneses rezonancia képalkotást.

A konzervált tintahalmintákat ezüstfestékkel vagy többszínű fluoreszcens neurális nyomjelzőkkel festették meg, ami lehetővé tette a kutatók számára az idegpályák feltérképezését. Ezek a technikák lehetővé tették számukra, hogy a már korábban azonosított 282 fő idegpálya több mint 99 százalékát megerősítsék.

Megállapítottak 145 új, korábban ismeretlen fő idegpályát is. Ezek több mint 60 százaléka a látáshoz és a motoros rendszerekhez kapcsolódik – ami segíthet megérteni a tintahalak őrült álcázási képességeit.

“Láthatjuk, hogy sok idegi áramkör az álcázáshoz és a vizuális kommunikációhoz kapcsolódik” – mondta Chung.

“A tintahalak egyedülálló képessége a ragadozók elkerülése, a vadászat és a dinamikus színváltásokkal való konzpecifikus kommunikáció.”

Az, hogy a fejlábúak hogyan látnak, lenyűgöző rejtély. Technikailag színvakok, amint azt Chung és kollégája, Justin Marshall neurobiológus, szintén a QBI munkatársa korábban “minden kétséget kizáróan” bebizonyította.

De úgy tűnik, valamilyen módon képesek érzékelni a színeket. Nézzük csak meg, hogyan változtatják a polipok a színüket, hogy tökéletesen illeszkedjenek a környezetükhöz. Vagy hogy a tintahalak hogyan kommunikálnak úgy, hogy színeket villantanak egymásnak.

Ez a kutatás úgy tűnik, hogy megtalálta a vizuális feldolgozáshoz és az általa lehetővé tett viselkedéshez kapcsolódó néhány útvonalat, valamint a látás és az álcázás koordinálásáért felelős lehetséges agyi struktúrát.

“A jobban tanulmányozott gerinces idegrendszerrel való hasonlóság lehetővé teszi számunkra, hogy új előrejelzéseket tegyünk a fejlábúak idegrendszeréről a viselkedés szintjén” – mondta Chung.

“Ez a tanulmány például számos új neuronhálózatot javasol, amelyek a vizuálisan irányított viselkedésért felelősek, mint például a helyváltoztatás és az ellenárnyékos álcázás – amikor a tintahalak különböző színeket jelenítenek meg testük felső és alsó részén, hogy beleolvadjanak a háttérbe, akár felülről, akár alulról nézik őket.”

Ez a kutatás egy hosszú távú projekt részét képezi, amelynek célja annak megértése, hogyan működik a fejlábúak agya és intelligenciája, mivel nagyon különbözik a miénktől és más gerincesek agyától.

Amint a kutatók tanulmányukban írták, “a fejlábúak által végzett, látszólag összetett kognitív feladatoknak szükségük van ilyen szilárd háttérbizonyítékokra, mielőtt az antropomorf spekulációk tévhitekhez vezetnek e különleges és csodálatos élőlények körül.”

A kutatás az iScience című folyóiratban jelent meg.