Bläckfiskar är oerhört smarta eftersom de kan använda verktyg, lösa komplexa pussel och till och med spela människor ett spratt för skojs skull. Men deras intelligens är ganska märkligt uppbyggd, eftersom de åttaarmade bläckfiskarna har utvecklats annorlunda än i stort sett alla andra typer av organismer på jorden.
Istället för att ha ett centraliserat nervsystem som ryggradsdjur har, är två tredjedelar av bläckfiskens nervceller spridda över hela kroppen, fördelade mellan armarna. Nu har forskarna fastställt att dessa neuroner kan fatta beslut utan att ha någon input från hjärnan.
”En av de stora frågorna vi har är hur ett distribuerat nervsystem skulle fungera, särskilt när den försöker göra något komplicerat, som att förflytta sig genom en vätska och hitta föda på en komplicerad havsbotten”, säger neurovetenskapsforskaren David Gire vid University of Washington.
”Det finns många öppna frågor om hur dessa noder i nervsystemet är kopplade till varandra.”
Forskningen utfördes på levande jättebläckfiskar från Stilla havet (Enteroctopus dofleini) och röda bläckfiskar från östra Stilla havet (Octopus rubescens), som båda är inhemska i norra Stilla havet.
Dessa bläckfiskar har cirka 500 miljoner neuroner, varav cirka 350 miljoner finns längs armarna, ordnade i kluster som kallas ganglier. Dessa hjälper till att bearbeta sensorisk information i farten, vilket gör att bläckfisken kan reagera snabbare på yttre faktorer.
”Bläckfiskens armar har en neuronal ring som går förbi hjärnan, och därför kan armarna sända information till varandra utan att hjärnan är medveten om det”, säger beteendeneurovetaren Dominic Sivitilli vid University of Washington.
”Så medan hjärnan inte är helt säker på var armarna befinner sig i rummet, vet armarna var varandra befinner sig och detta gör det möjligt för armarna att samordna sig under handlingar som krypande förflyttning.”
Teamet gav bläckfiskarna en mängd olika föremål, till exempel askaklossar, texturerade stenar, legobitar och pussellabyrinter med godsaker inuti, och filmade dem också när de letade efter föda.
Forskarna använde sig också av tekniker för beteendespårning och neurala inspelningar. Detta för att fastställa hur informationen flödade genom bläckfiskens nervsystem när den födosökte eller utforskade, beroende på hur armarna arbetade – antingen synkroniserat, vilket tyder på centraliserad kontroll, eller ensamt, vilket tyder på självständigt beslutsfattande.
De fann att när bläckfiskens sugproppar får sensorisk och motorisk information från sin omgivning, kan neuronerna i armen bearbeta den och initiera åtgärder. Hjärnan behöver inte göra någonting.
”Du ser en massa små beslut som fattas av dessa distribuerade ganglier, bara genom att titta på hur armen rör sig. En av de första sakerna vi gör är att försöka bryta ner hur den rörelsen faktiskt ser ut, ur ett beräkningsperspektiv”, säger Gire.
”Det vi tittar på, mer än vad man tidigare har tittat på, är hur sensorisk information integreras i detta nätverk medan djuret fattar komplicerade beslut.”
Detta stämmer överens med tidigare forskning, där man har funnit att bläckfiskarmar inte bara kan födosöka oberoende av hjärnan, utan att de kan fortsätta att reagera på stimuli även efter att ha skurits av från ett dött djur.
Det är så knäppt att bläckfiskar ofta anses vara så nära en utomjordisk intelligens som en jordisk intelligens kan vara (och i ett minnesvärt förslag kanske till och med faktiskt utomjordisk). Därför anses det inte bara användbart att studera dem för att förstå intelligens på jorden, utan kanske också som ett sätt att förbereda sig för smarta utomjordingar – om den dagen någonsin kommer.
”Det är en alternativ modell för intelligens”, säger Sivitilli. ”Det ger oss en förståelse för mångfalden av kognition i världen, och kanske i universum.”
Teamets forskning har presenterats på 2019 Astrobiology Science Conference.