Avec la capacité d’utiliser des outils, de résoudre des énigmes complexes et même de jouer des tours aux humains juste pour s’amuser, les pieuvres sont farouchement intelligentes. Mais leur intelligence est assez bizarrement construite, puisque les céphalopodes à huit bras ont évolué différemment d’à peu près tous les autres types d’organismes sur Terre.

Plutôt qu’un système nerveux centralisé comme celui des vertébrés, les deux tiers des neurones d’une pieuvre sont répartis dans tout son corps, répartis entre ses bras. Et maintenant, les scientifiques ont déterminé que ces neurones peuvent prendre des décisions sans apport du cerveau.

« L’une des grandes questions que nous nous posons est de savoir exactement comment un système nerveux distribué fonctionnerait, en particulier lorsqu’il essaie de faire quelque chose de compliqué, comme se déplacer dans un fluide et trouver de la nourriture sur un fond océanique complexe », a déclaré le neuroscientifique David Gire de l’Université de Washington.

« Il y a beaucoup de questions ouvertes sur la façon dont ces nœuds du système nerveux sont connectés les uns aux autres. »

La recherche a été menée sur des pieuvres géantes du Pacifique (Enteroctopus dofleini) et des pieuvres rouges du Pacifique Est (Octopus rubescens) vivantes, toutes deux originaires de l’océan Pacifique Nord.

Ces pieuvres possèdent environ 500 millions de neurones, dont environ 350 millions le long des bras, disposés en grappes appelées ganglions. Ceux-ci aident à traiter les informations sensorielles à la volée, permettant à la pieuvre de réagir plus rapidement aux facteurs extérieurs.

« Les bras de la pieuvre ont un anneau neuronal qui contourne le cerveau, et donc les bras peuvent s’envoyer des informations entre eux sans que le cerveau en soit conscient », a déclaré le neuroscientifique comportemental Dominic Sivitilli de l’Université de Washington.

« Ainsi, alors que le cerveau n’est pas tout à fait sûr de l’emplacement des bras dans l’espace, les bras savent où se trouvent les autres et cela permet aux bras de se coordonner pendant des actions comme la locomotion à quatre pattes. »

L’équipe a donné aux céphalopodes une variété d’objets tels que des parpaings, des roches texturées, des briques Lego et des labyrinthes de puzzle avec des friandises à l’intérieur, et les a également filmés pendant qu’ils cherchaient de la nourriture.

Les chercheurs ont également utilisé des techniques de suivi comportemental et d’enregistrement neuronal. Il s’agissait de déterminer comment l’information circulait dans le système nerveux de la pieuvre pendant qu’elle fourrageait ou explorait, en fonction de la façon dont les bras fonctionnaient – soit de façon synchronisée, ce qui suggère un contrôle centralisé, soit seuls, ce qui suggère une prise de décision indépendante.

Ils ont constaté que lorsque les ventouses de la pieuvre acquièrent des informations sensorielles et motrices de leur environnement, les neurones du bras peuvent les traiter, et déclencher une action. Le cerveau n’a rien à faire.

« Vous voyez beaucoup de petites décisions prises par ces ganglions distribués, juste en regardant le bras bouger, donc l’une des premières choses que nous faisons est d’essayer de décomposer ce à quoi ce mouvement ressemble réellement, d’un point de vue computationnel », a déclaré Gire.

« Ce que nous examinons, plus que ce qui a été examiné dans le passé, c’est la façon dont les informations sensorielles sont intégrées dans ce réseau pendant que l’animal prend des décisions compliquées. »

Ceci est cohérent avec des recherches antérieures, qui ont montré que non seulement les bras des pieuvres fourragent indépendamment du cerveau, mais qu’ils peuvent continuer à répondre à des stimuli même après avoir été sectionnés d’un animal mort.

C’est tellement loufoque que les pieuvres sont souvent considérées comme aussi proches des extraterrestres qu’une intelligence terrestre peut l’être (et dans une proposition mémorable, peut-être même réellement extraterrestre). En tant que tel, il est considéré non seulement utile de les étudier pour comprendre l’intelligence sur Terre, mais peut-être comme un moyen de se préparer à des extraterrestres intelligents – si ce jour arrive un jour.

« C’est un modèle alternatif pour l’intelligence », a déclaré Sivitilli. « Cela nous donne une compréhension quant à la diversité de la cognition dans le monde, et peut-être dans l’Univers. »

Les recherches de l’équipe ont été présentées à la Conférence scientifique d’astrobiologie 2019.