Vi vet alla att bläckfiskar är otroligt smarta, och deras komplexa nervsystem är en del av förklaringen till deras begåvning. Nu bekräftar en första studie av bläckfiskhjärnor med magnetisk resonanstomografi av sitt slag hur rika förbindelserna i deras hjärnor verkligen är.

Med hjälp av högupplöst magnetisk resonanstomografi och en rad färgningstekniker har forskarna upptäckt och beskrivit tidigare okända större nervbanor hos bläckfiskar.

”De moderna bläckfiskarna, en grupp som omfattar bläckfiskar, bläckfiskar och bläckfiskar, har en berömd komplex hjärna som närmar sig en hunds hjärna och överträffar möss och råttor, åtminstone när det gäller antalet neuroner”, säger neurobiologen Wen-Sung Chung vid Queensland Brain Institute (QBI) vid University of Queensland i Australien.

”Vissa bläckfiskar har till exempel mer än 500 miljoner neuroner, jämfört med 200 miljoner för en råtta och 20 000 för ett normalt blötdjur.”

Vi vet alla att neuronernas komplexitet inte nödvändigtvis korrelerar med intelligens som vi känner till den; men vi vet också att hundar har ganska täta hjärnhinnor, så det är häpnadsväckande att se hur tätt vissa bläckfiskar ligger efter dem när det gäller hjärnans förbindelser.

För att få fram den första högupplösta kartan över hjärnan – den så kallade connectomen – hos en storfenad revbläckfisk (Sepioteuthis lessoniana) använde teamet två typer av MRT, kontrastförstärkt magnetresonansbild och diffusionsbild med hög vinkelupplösning.

Konserverade bläckfiskprover färgades med silverfärgningsmedel eller flerfärgade fluorescerande neurala spårämnen, vilket gjorde det möjligt för forskarna att kartlägga de neurala vägarna. Med dessa tekniker kunde de bekräfta över 99 procent av de 282 större banor som redan hade identifierats.

De identifierade också 145 nya, tidigare okända större neurala banor. Av dessa är mer än 60 procent kopplade till syn- och motoriksystemen – vilket skulle kunna hjälpa oss att förstå bläckfiskens galna kamouflageförmåga.

”Vi kan se att många neurala kretsar är dedikerade till kamouflage och visuell kommunikation”, säger Chung.

”bläckfisken har en unik förmåga att undvika rovdjur, jaga och kommunicera med artfränder med hjälp av dynamiska färgförändringar.”

Hur bläckfiskar ser är ett fascinerande mysterium. Tekniskt sett är de färgblinda, vilket Chung och hans kollega neurobiologen Justin Marshall, också han från QBI, tidigare visat ”bortom allt tvivel”.

Men de verkar kunna uppfatta färg på något sätt. Titta bara på hur bläckfiskar byter färg för att perfekt matcha sin omgivning. Eller hur bläckfiskar kommunicerar genom att blinka med färger till varandra.

Denna forskning tycks ha hittat några av de vägar som är förknippade med den visuella bearbetningen och de beteenden som den möjliggör, liksom den möjliga strukturen i hjärnan som är ansvarig för att samordna syn och kamouflage.

”Likheten med det mer välstuderade nervsystemet hos ryggradsdjur gör det möjligt för oss att göra nya förutsägelser om bläckfiskens nervsystem på beteendestrategisk nivå”, säger Chung.

”Den här studien föreslår till exempel flera nya nätverk av neuroner som ansvarar för visuellt styrda beteenden som till exempel rörelse och kamouflage med motskuggning – när bläckfiskar visar olika färger på över- och undersidan av sina kroppar för att smälta in i bakgrunden, oavsett om de betraktas ovanifrån eller underifrån.”

Denna forskning är en del av ett långsiktigt projekt för att förstå hur bläckfiskhjärnor och intelligens fungerar, eftersom de skiljer sig så mycket från vår egen och andra ryggradsdjurs hjärnor.

Som forskarna skriver i sin artikel ”behöver de till synes komplexa kognitiva uppgifter som bläckfiskar utför den här typen av solida bakgrundsbevis innan antropomorfa spekulationer leder till missuppfattningar kring dessa unika och underbara varelser.”

Forskningen har publicerats i iScience.