Kalmareiden aivot ovat lähes yhtä monimutkaisia ​​kuin koiran aivot, tutkijat väittävät

(J.W.Alker/Getty)

Me kaikki tiedämme, että pääjalkaiset ovat pahoja älykkäitä, ja niiden monimutkaiset hermojärjestelmät selittävät jollain tavalla heidän kykyjään. Nyt ensimmäinen laatuaan magneettikuvaus Kalmareiden aivojen tutkimus vahvistaa, kuinka rikkaita niiden aivojen yhteydet todella ovat.

Korkean resoluution käyttö MRI ja joukon värjäystekniikoita, tutkijat ovat löytäneet ja kuvailleet aiemmin tuntemattomia tärkeimpiä hermopolkuja kalmarissa.

'Nykyaikaisilla pääjalkaisilla, ryhmällä, johon kuuluvat mustekalat, seepiat ja kalmarit, on tunnetusti monimutkaiset aivot, jotka ovat lähellä koiran aivot ja ohittavat hiiriä ja rottia ainakin hermosolujen lukumäärässä.' sanoi neurobiologi Wen-Sung Chung Queenslandin yliopiston Queensland Brain Institutesta (QBI) Australiassa.



'Esimerkiksi joillakin pääjalkaisilla on yli 500 miljoonaa hermosolua, kun niitä on 200 miljoonaa rotalla ja 20 000 normaalilla nilviäisellä.'

Me kaikki tiedämme, että hermoston monimutkaisuus ei välttämättä korreloi sen tunteman älykkyyden kanssa; mutta tiedämme myös senkoirilla on melko tiheä aivokuori, joten on hämmästyttävää nähdä, kuinka tiiviisti jotkut pääjalkaiset kulkevat niiden takana aivoyhteyksien suhteen.

Saadakseen ensimmäinen korkearesoluutioinen aivojen kartta - tunnetaan nimellä a connectome - isoeväriuttakalmarista ( Sepioteuthis lessoniana ) tiimi käytti kahden tyyppistä MRI-kuvaa, kontrastitehostettua magneettiresonanssikuvia ja korkean kulmaresoluution diffuusiomagneettikuvausta.

(Chung et al., iScience, 2020)

Säilötyt kalmarinäytteet värjättiin hopeavärillä tai monivärisillä fluoresoivilla hermomerkkiaineilla, minkä ansiosta tutkijat pystyivät kartoittamaan hermoreitit. Näiden tekniikoiden ansiosta he pystyivät vahvistamaan yli 99 prosenttia 282 pääreitistä, jotka oli jo tunnistettu.

He myös tunnistivat 145 uutta, aiemmin tuntematonta suurta hermopolkua. Näistä yli 60 prosenttia liittyy näkö- ja motorisiin järjestelmiin - mikä voisi auttaa meitä ymmärtämään kalmarien hulluja naamiointitaitoja.

'Voimme nähdä, että monet hermopiirit on omistettu naamiointiin ja visuaaliseen viestintään.' sanoi Chung .

'[Tämä antaa] kalmarille ainutlaatuisen kyvyn välttää petoeläimiä, metsästää ja kommunikoida lajien kanssa dynaamisten värimuutosten kanssa.'

Kuinka pääjalkaiset näkeväton kiehtova mysteeri. Teknisesti he ovat värisokeita, sillä Chung ja hänen kollegansa neurobiologi Justin Marshall, myös QBI:sta, aiemmin osoitettu 'ilman epäilystä'.

Mutta he näyttävät pystyvän havaita väriä jollain tavalla . Katso vain kuinkamustekalat vaihtavat väriäsopimaan täydellisesti ympäristöönsä. Tai miten kalmarit kommunikoivat vilkuttamalla värejä toisilleen.

Tämä tutkimus näyttää löytäneen joitain polkuja, jotka liittyvät tuohon visuaaliseen käsittelyyn ja sen mahdollistamaan käyttäytymiseen, sekä mahdollisen aivojen rakenteen, joka vastaa näön ja naamioinnin koordinoinnista.

'Samankaltaisuus paremmin tutkitun selkärankaisten hermoston kanssa antaa meille mahdollisuuden tehdä uusia ennusteita pääjalkaisten hermostosta käyttäytymistasolla.' Chung sanoi .

'Tässä tutkimuksessa ehdotetaan esimerkiksi useita uusia hermosolujen verkostoja, jotka vastaavat visuaalisesti ohjatuista käyttäytymismalleista, kuten liikkumisesta ja varjostusnaamioinnista - kun kalmarit näyttävät eri värejä kehonsa ylä- ja alaosassa sulautuakseen taustalle riippumatta siitä, katsotaanko niitä ylä- tai alapuolella.'

Tämä tutkimus on osa pitkän aikavälin projektia, jolla pyritään ymmärtämään mitenpääjalkaisten aivotja älykkyystyö, koska ne ovat niin hyvin erilaisia ​​kuin omamme ja muiden selkärankaisten aivot.

Kuten tutkijat kirjoittivat artikkelissaan, 'pääjalkaisten ilmeisen monimutkaiset kognitiiviset tehtävät tarvitsevat tällaista vankkaa taustan näyttöä, ennen kuin antropomorfiset spekulaatiot johtavat vääriin käsityksiin näistä ainutlaatuisista ja upeista olennoista.'

Tutkimus on julkaistu v iScience .

Meistä

Riippumattomien, Todistettujen Tosiasioiden Julkaiseminen Terveys-, Avaruudesta, Luonteesta, Tekniikasta Ja Ympäristöstä.