Модель принятия решений щупальцами осьминога
Новое исследование представило первую комплексную модель передачи информации между присосками, щупальцами и мозгом осьминога. Модель основана на предыдущих работах по нейробиологии и поведению осьминогов, а также на новых видеонаблюдениях в лаборатории.
Ключевые выводы
- Распределённый интеллект: Исследование подтверждает, что присоски могут инициировать действия в ответ на информацию из окружающей среды, координируясь с соседними присосками вдоль щупальца. Щупальца обрабатывают сенсорную и моторную информацию и организуют коллективные действия в периферической нервной системе, не дожидаясь команд от мозга.
- Нейронное кольцо: «Щупальца осьминога имеют нейронное кольцо, которое обходит мозг, поэтому щупальца могут обмениваться информацией друг с другом без ведома мозга», — пояснил аспирант Доминик Сивитилли. Это позволяет щупальцам координироваться при таких действиях, как ползание.
- «Снизу вверх»: Механизм принятия решений у осьминога является «снизу вверх» (от щупалец), в отличие от типичного для позвоночных (как у людей) механизма «сверху вниз» (от мозга).
Эволюционный контекст
Нервная система осьминога фундаментально отличается от позвоночных, так как они разошлись эволюционным путём более 500 миллионов лет назад.
- У позвоночных — централизованная нервная система с обработкой в мозге.
- У головоногих, таких как осьминог, — распределённая сеть скоплений нейронов (ганглиев) по всему телу. Из 500 миллионов нейронов осьминога более 350 миллионов находятся в его восьми щупальцах.
Обработка информации в щупальцах позволяет осьминогу думать и реагировать быстрее, подобно параллельным процессорам в компьютерах.
Методология исследования
Исследователи работали с гигантским тихоокеанским осьминогом и более мелким красным осьминогом. Чтобы изучить их движения, осьминогам предлагали новые объекты для исследования: шлакоблоки, текстурированные камни, Lego и сложные лабиринты с едой.
Для наблюдений использовалась камера и компьютерная программа, которая количественно оценивает движения щупалец, отслеживая, работают ли они вместе синхронно (что предполагает управление от мозга) или асинхронно (что указывает на независимое принятие решений в каждой конечности).
Цели и значение
- Учёты хотят понять, как локальные решения, принимаемые в щупальцах, вписываются в контекст сложного поведения, например, охоты, которое также требует указаний от мозга.
- Изучение осьминога как «альтернативной модели интеллекта» помогает понять разнообразие когнитивных систем на Земле и, возможно, во Вселенной, что может быть полезно для подготовки к встрече с внеземным разумом.
