We weten allemaal dat koppotigen erg slim zijn, en hun complexe zenuwsystemen verklaren voor een deel hun bekwaamheid. Nu heeft een primeur op het gebied van magnetische resonantiebeeldvorming van de hersenen van inktvissen bevestigd hoe rijk de verbindingen in hun hersenen zijn.

Met behulp van MRI met hoge resolutie en een reeks kleuringstechnieken hebben onderzoekers tot nu toe onbekende belangrijke neurale paden in inktvissen ontdekt en beschreven.

“De moderne koppotigen, een groep die octopussen, inktvissen en pijlinktvissen omvat, hebben beroemde complexe hersenen, die die van een hond benaderen en die van muizen en ratten overtreffen, althans in neuronaal aantal,” zei neurobioloog Wen-Sung Chung van de Universiteit van Queensland’s Queensland Brain Institute (QBI) in Australië.

“Sommige koppotigen hebben bijvoorbeeld meer dan 500 miljoen neuronen, vergeleken met 200 miljoen voor een rat en 20.000 voor een normaal weekdier.”

We weten allemaal dat neurale complexiteit niet noodzakelijk correleert met intelligentie zoals we die kennen; maar we weten ook dat honden vrij dichte cerebrale cortex hebben, dus het is verbazingwekkend om te zien hoe dicht sommige koppotigen achter hen aanhollen in termen van hersenverbindingen.

Om de eerste hoge-resolutie kaart van de hersenen – bekend als een connectoom – van een grootvin rifinktvis (Sepioteuthis lessoniana) te verkrijgen, gebruikte het team twee soorten MRI, contrast-verrijkte magnetische resonantie beeldvorming, en hoge hoekresolutie diffusie magnetische resonantie beeldvorming.

Gepreserveerde inktvismonsters werden gekleurd met zilverkleurstof of meerkleurige fluorescerende neurale tracers, waardoor de onderzoekers de neurale paden in kaart konden brengen. Met deze technieken konden zij meer dan 99 procent van de 282 reeds geïdentificeerde hoofdroutes bevestigen.

Zij identificeerden ook 145 nieuwe, voorheen onbekende hoofdroutes in het zenuwstelsel. Hiervan is meer dan 60 procent gekoppeld aan de visie en motorische systemen – wat ons zou kunnen helpen om de waanzinnige camouflagevaardigheden van inktvissen te begrijpen.

“We kunnen zien dat veel neurale circuits zijn gewijd aan camouflage en visuele communicatie,” zei Chung.

” de inktvis een uniek vermogen om roofdieren te ontwijken, te jagen en conspecifiek te communiceren met dynamische kleurveranderingen.”

Hoe koppotigen zien is een fascinerend mysterie. Technisch gezien zijn ze kleurenblind, zoals Chung en zijn collega-neurobioloog Justin Marshall, ook van het QBI, eerder “onomstotelijk” hebben aangetoond.

Maar ze lijken wel in staat te zijn om op een of andere manier kleur waar te nemen. Kijk maar eens hoe octopussen van kleur veranderen om perfect bij hun omgeving te passen. Of hoe inktvissen communiceren door kleuren naar elkaar te flitsen.

Dit onderzoek lijkt enkele van de paden te hebben gevonden die geassocieerd zijn met die visuele verwerking en de gedragingen die het mogelijk maakt, evenals de mogelijke structuur in de hersenen die verantwoordelijk is voor het coördineren van visie en camouflage.

“De gelijkenis met het beter bestudeerde zenuwstelsel van gewervelde dieren stelt ons in staat om nieuwe voorspellingen te doen over het zenuwstelsel van koppotigen op gedragsniveau,” zei Chung.

“Deze studie stelt bijvoorbeeld verschillende nieuwe netwerken van neuronen voor die belast zijn met visueel gestuurd gedrag, zoals voortbeweging en camouflage met tegenlicht – wanneer inktvissen verschillende kleuren op de boven- en onderkant van hun lichaam tonen om op te gaan in de achtergrond, ongeacht of ze van boven of van onderaf worden bekeken.”

Dit onderzoek maakt deel uit van een langetermijnproject om te begrijpen hoe de hersenen en intelligentie van koppotigen werken, aangezien ze zo sterk verschillen van de onze en de hersenen van andere gewervelde dieren.

Zo schrijven de onderzoekers in hun paper, “de blijkbaar complexe cognitieve taken die koppotigen uitvoeren, hebben dit soort solide achtergrondbewijs nodig voordat antropomorfe speculaties leiden tot misvattingen over deze unieke en prachtige wezens.”

Het onderzoek is gepubliceerd in iScience.