Есть ли у щупалец осьминога собственный разум?

Осьминоги, которых часто называют инопланетянами, — одни из самых необычных существ на планете: у них три сердца, восемь конечностей и высокий интеллект. Они могут открывать банки, решать головоломки и даже сбегать из аквариумов, чему способствуют их восемь сверхгибких и универсальных щупалец. Но как именно осьминоги управляют всеми восемью конечностями — это загадка, которую учёные всё ещё пытаются разгадать.

Нервная система осьминогов обширна и насчитывает более 500 миллионов нейронов — примерно как у собаки. Но в отличие от собак и других позвоночных, у которых большинство нейронов сосредоточено в мозге, более двух третей нейронов осьминога расположены в его щупальцах и теле.

Учитывая такую необычную организацию нервной системы, учёные давно предполагали, что щупальца осьминогов могут обладать собственным «разумом» и действовать автономно от центрального мозга. Исследования показали, что щупальца используют рефлекторные петли для создания скоординированных движений.

Новое исследование доктора Тамар Гутник, опубликованное в Current Biology, предполагает, что щупальца и мозг связаны теснее, чем считалось ранее. Учёные показали, что осьминоги способны научиться ассоциировать просовывание одного щупальца в определённую сторону Y-образного лабиринта с получением пищевого вознаграждения, даже если ни награда, ни само щупальце в лабиринте не видны осьминогу. Ключевой вывод: хотя процесс обучения происходит в центральном мозге, информация, необходимая мозгу для выбора правильного пути, обнаруживается только щупальцем, находящимся в лабиринте.

«Это исследование ясно показывает, что щупальца осьминога не ведут себя полностью независимо от центрального мозга — существует поток информации между периферической и центральной нервной системой», — сказала доктор Гутник.

Навигация в лабиринте

Учёные проверили, могут ли отдельные щупальца предоставлять мозгу два разных типа сенсорной информации: проприоцепцию (способность чувствовать положение конечности и её движение) и тактильную информацию (способность чувствовать текстуру).

Исследователи создали непрозрачный Y-образный лабиринт и обучили шесть обычных средиземноморских осьминогов ассоциировать либо правый, либо левый путь с пищевой наградой. Пять из шести осьминогов в итоге научились правильному направлению для проталкивания щупальца через лабиринт.

«Это показывает, что у осьминогов определённо есть некоторое ощущение того, что делает их щупальце, поскольку они учатся повторять движение, которое привело к награде», — пояснила доктор Гутник.

Затем команда исследовала, могут ли осьминоги определить правильный путь, используя одно щупальце для ощупывания текстуры лабиринта (одна сторона была шероховатой, другая — гладкой). После множества попыток пять из шести осьминогов успешно справлялись с задачей, показав, что они выучили, какая текстура для них правильная.

Важно, что для обоих типов лабиринтов, как только осьминоги выучивали правильную ассоциацию, они могли успешно проходить лабиринт, используя щупальца, которые раньше не были задействованы. «Это дополнительно опровергает идею, что каждое щупальце может обучаться задаче независимо — обучение происходит в мозге, а затем информация становится доступной каждому щупальцу».

Вопрос о том, где именно в мозге хранится эта информация, остаётся открытым для будущих экспериментов. «Мозг осьминогов настолько отличается — для нас он всё ещё чёрный ящик», — сказала доктор Гутник. — «Нам предстоит узнать ещё так много».