Wszyscy wiemy, że głowonogi są szalenie inteligentne, a ich złożone systemy nerwowe w pewien sposób wyjaśniają ich zdolności. Teraz, pierwsze w swoim rodzaju badanie rezonansu magnetycznego mózgu kałamarnicy potwierdza, jak bogate są połączenia w ich mózgach.

Używając rezonansu magnetycznego wysokiej rozdzielczości i zestawu technik barwienia, naukowcy odkryli i opisali wcześniej nieznane główne szlaki neuronalne u kałamarnicy.

„Nowoczesne głowonogi, grupa obejmująca ośmiornice, mątwy i kałamarnice, mają słynne złożone mózgi, zbliżające się do mózgu psa i przewyższające myszy i szczury, przynajmniej pod względem liczby neuronów” – powiedział neurobiolog Wen-Sung Chung z Queensland Brain Institute (QBI) Uniwersytetu Queensland w Australii.

„Na przykład, niektóre głowonogi mają ponad 500 milionów neuronów, w porównaniu do 200 milionów dla szczura i 20 000 dla normalnego mięczaka.”

Wszyscy wiemy, że złożoność neuronów niekoniecznie koreluje z inteligencją, jak wiemy; ale wiemy również, że psy mają raczej gęste kory mózgowe, więc to niesamowite, aby zobaczyć, jak blisko niektóre głowonogi podążają za nimi pod względem połączeń mózgowych.

Aby uzyskać pierwszą mapę mózgu o wysokiej rozdzielczości – znaną jako connectome – kałamarnicy wielkopłetwej rafowej (Sepioteuthis lessoniana), zespół wykorzystał dwa rodzaje MRI, obrazowanie rezonansu magnetycznego ze wzmocnieniem kontrastowym oraz dyfuzyjny rezonans magnetyczny o wysokiej rozdzielczości kątowej.

Zachowane próbki kałamarnicy barwiono srebrnym barwnikiem lub wielobarwnymi fluorescencyjnymi znacznikami neuronowymi, co pozwoliło badaczom na mapowanie ścieżek neuronalnych. Techniki te pozwoliły im potwierdzić ponad 99 procent z 282 głównych ścieżek, które zostały już zidentyfikowane.

Zidentyfikowali również 145 nowych, wcześniej nieznanych głównych ścieżek neuronalnych. Spośród nich ponad 60 procent jest powiązanych z układem wzrokowym i motorycznym – co może pomóc nam zrozumieć szalone umiejętności kamuflażu kałamarnic.

„Widzimy, że wiele obwodów neuronowych jest dedykowanych kamuflażowi i komunikacji wizualnej”, powiedział Chung.

” kałamarnica wyjątkową zdolność do unikania drapieżników, polowania i komunikacji z innymi osobnikami za pomocą dynamicznych zmian kolorów.”

To, jak głowonogi widzą, jest fascynującą tajemnicą. Technicznie rzecz biorąc, są one ślepi na kolory, jak Chung i jego kolega neurobiolog Justin Marshall, również z QBI, wcześniej wykazane „ponad wszelką wątpliwość”.

Ale wydają się być w stanie postrzegać kolor w jakiś sposób. Wystarczy spojrzeć na to, jak ośmiornice zmieniają kolor, aby idealnie dopasować się do otoczenia. Albo jak kałamarnice komunikują się ze sobą błyskając kolorami.

Ten research wydaje się znajdować niektóre ścieżki związane z tym wizualnym przetwarzaniem i zachowaniami, które to umożliwia, jak również możliwą strukturę w mózgu odpowiedzialną za koordynację wizji i kamuflażu.

„Podobieństwo z lepiej zbadanym układem nerwowym kręgowców pozwala nam na nowe przewidywania dotyczące układu nerwowego głowonogów na poziomie behawioralnym”, powiedział Chung.

„Na przykład, to badanie proponuje kilka nowych sieci neuronów odpowiedzialnych za wizualnie kierowane zachowania, takie jak lokomocja i kamuflaż przeciwcieniowy – kiedy kałamarnice wyświetlają różne kolory na górze i na dole swoich ciał, aby wtopić się w tło, czy są one oglądane z góry czy z dołu.”

Badania te stanowią część długoterminowego projektu mającego na celu zrozumienie, jak działają mózgi i inteligencja głowonogów, ponieważ są one tak bardzo różne od naszych i mózgów innych kręgowców.

Jak napisali naukowcy w swoim artykule, „najwyraźniej złożone zadania poznawcze, które wykonują głowonogi, wymagają tego rodzaju solidnych dowodów, zanim antropomorficzne spekulacje doprowadzą do błędnych wyobrażeń na temat tych wyjątkowych i wspaniałych stworzeń.”

Badania zostały opublikowane w iScience.

.