Všichni víme, že hlavonožci jsou nesmírně chytří, a jejich složitá nervová soustava do jisté míry vysvětluje jejich schopnosti. Nyní první studie zobrazování mozků chobotnic pomocí magnetické rezonance svého druhu potvrzuje, jak bohatá spojení v jejich mozcích skutečně jsou.

Pomocí magnetické rezonance s vysokým rozlišením a souboru barvicích technik vědci objevili a popsali dosud neznámé hlavní nervové dráhy u chobotnic.

„Moderní hlavonožci, skupina zahrnující chobotnice, sépie a chobotnice, mají proslulé složité mozky, které se blíží mozku psa a překonávají myši a krysy, alespoň co do počtu neuronů,“ uvedl neurobiolog Wen-Sung Chung z Queenslandského mozkového institutu (QBI) při Queenslandské univerzitě v Austrálii.

„Například někteří hlavonožci mají více než 500 milionů neuronů, zatímco krysa jich má 200 milionů a běžný měkkýš 20 000.“

Všichni víme, že složitost neuronů nemusí nutně souviset s inteligencí, jak ji známe; víme však také, že psi mají poměrně hustou mozkovou kůru, takže je úžasné, jak těsně za nimi někteří hlavonožci zaostávají v počtu mozkových spojení.

Pro získání první mapy mozku s vysokým rozlišením – tzv. konektivomu – útesové chobotnice velké (Sepioteuthis lessoniana) použil tým dva typy magnetické rezonance, kontrastní magnetickou rezonanci a difuzní magnetickou rezonanci s vysokým úhlovým rozlišením.

Zachované vzorky chobotnic byly obarveny stříbrným barvivem nebo vícebarevnými fluorescenčními nervovými značkovači, což vědcům umožnilo zmapovat nervové dráhy. Tyto techniky jim umožnily potvrdit více než 99 procent z 282 hlavních drah, které již byly identifikovány.

Zjistili také 145 nových, dosud neznámých hlavních nervových drah. Z nich je více než 60 procent spojeno se zrakovým a motorickým systémem – což by nám mohlo pomoci pochopit šílené maskovací schopnosti chobotnic.

„Vidíme, že mnoho nervových obvodů je věnováno maskování a vizuální komunikaci,“ řekl Chung.

“ chobotnice jedinečnou schopnost vyhýbat se predátorům, lovit a konspecificky komunikovat pomocí dynamických změn barev.“

Jak hlavonožci vidí, je fascinující záhadou. Technicky vzato jsou barvoslepí, jak již dříve „nade vší pochybnost“ prokázal Chung a jeho kolega neurobiolog Justin Marshall, rovněž z QBI.

Zdá se však, že jsou schopni nějakým způsobem vnímat barvy. Stačí se podívat, jak chobotnice mění barvu tak, aby dokonale odpovídala jejich okolí. Nebo jak se chobotnice dorozumívají tím, že na sebe navzájem blikají barvami.

Tento výzkum zřejmě odhalil některé dráhy spojené s tímto vizuálním zpracováním a chováním, které umožňuje, a také možnou strukturu v mozku zodpovědnou za koordinaci vidění a maskování.

„Podobnost s lépe prozkoumaným nervovým systémem obratlovců nám umožňuje učinit nové předpovědi o nervovém systému hlavonožců na úrovni chování,“ řekl Chung.

„Tato studie například navrhuje několik nových sítí neuronů, které mají na starosti vizuálně řízené chování, jako je lokomoce a protistínová kamufláž – kdy chobotnice zobrazují různé barvy na horní a spodní části těla, aby splynuly s pozadím bez ohledu na to, zda jsou pozorovány shora nebo zdola.“

Tento výzkum je součástí dlouhodobého projektu, jehož cílem je pochopit, jak fungují mozky hlavonožců a jejich inteligence, protože se velmi liší od našich mozků i mozků jiných obratlovců.

Jak vědci napsali ve svém článku, „zjevně složité kognitivní úkoly, které hlavonožci vykonávají, potřebují tento druh solidních podkladů dříve, než antropomorfní spekulace povedou k mylným představám o těchto jedinečných a podivuhodných tvorech.“

Výzkum byl publikován v časopise iScience.