Ученые Института науки и технологий Окинавы решили загадку, каким образом осьминогу удается контролировать восемь конечностей, которые, как считалось ранее, способны действовать автономно и обладают собственными «мозгами». Оказалось, что головной мозг животного получает информацию от щупалец и способен управлять ими для решения определенных задач. Статья исследователей опубликована в журнале Current Biology, кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Необычная нервная система осьминогов состоит из 500 миллионов нейронов, две трети которых содержатся не в головном мозге, а в теле и конечностях. Согласно исследованиям, щупальца используют множество рефлекторных петель, которые позволяют им действовать независимо от мозга, что особенно заметно, когда конечность по какой-то причине отрывается от тела и больше не получает сигналов от центральной нервной системы. Из-за этих свойств осьминога иногда называют существом с девятью мозгами.
Однако в новой работе результаты экспериментов показали, что щупальца не являются полностью независимыми от мозга и осьминога вернее рассматривать как организм с одним «мозгом» и умными конечностями. Так, осьминог, который просовывает щупальце в Y-образный лабиринт с двумя ответвлениями (левым и правым), способен понять, в каком из ответвлений находится еда, даже если не видит ни пищу, ни само щупальце. При этом животное способно к обучению, то есть в следующий раз оно с большей вероятностью просунет конечность в то место, где раньше была еда. Таким образом, между периферической и центральной нервной системой происходит обмен информацией.
Осьминоги также не прощупывали внутреннюю поверхность лабиринта, а быстро протягивали конечность в одно из ответвлений. Это значит, что щупальце способно передавать в мозг проприоцептивную информацию, то есть дает головному мозгу понимание, где находится конечность, и как она движется. Однако в другом эксперименте, где одна из труб была шершавой, а другая гладкой (от внутренней текстуры зависело, где лежит еда), осьминоги прибегали к медленному ощупыванию стенок лабиринта, после чего правильно угадывали местонахождение награды. Это говорит о том, что конечности передают и тактильную информацию.
Более того, после обучения осьминоги могли с равным успехом использовать и другие конечности, которые не участвовали в обучении. Это еще больше исключает идею, что каждое щупальце действует независимо от всех остальных. Обучение происходит в мозге, после чего информация становится доступной для всех конечностей. Однако пока остается неизвестным, где именно в головном мозге хранится эта информация.