根据先前对章鱼神经科学和行为的研究以及在实验室中进行的新视频观察，此处提出的一种新模型是对章鱼吸盘，手臂和大脑之间信息流的全面表示的首次尝试。
这项新研究支持了先前的发现，即章鱼的吸盘可以响应于从环境中获取的信息而采取行动，并与沿手臂的相邻吸盘进行协调。然后，手臂无需等待大脑发出的命令即可处理感觉和运动信息，并在周围神经系统中发出集体行动。
西雅图华盛顿大学的行为神经科学和天体生物学研究生Dominic Sivitilli表示，结果是一种像人类这样的脊椎动物所特有的自下而上或由上而下的决策机制，而不是大脑向下的机制。将于周三在2019年天体生物学科学大会(AbSciCon 2019)上介绍这项新研究。
研究人员最终希望使用他们的模型来了解手臂局部做出的决定如何适应诸如狩猎之类的复杂行为，这也需要大脑的指导。“我们面临的一个大问题是分布式神经系统如何工作，尤其是当它试图做一些复杂的事情时，例如在液体中移动并在复杂的海底寻找食物。关于如何运作有很多悬而未决的问题。神经系统中的这些节点相互连接。”华盛顿大学神经科学家，该项目的顾问Sivitilli大卫·吉尔(David Gire)说。
西维蒂利说，章鱼长期以来一直是来自外太空的科幻小说，被触手可及的外星人启发，也许就像我们在地球上遇到的一样，是一种智能的外星人。他认为，了解章鱼如何感知其世界与我们尽可能接近以准备迎接地球以外的智慧生活一样接近。
西维蒂利说：“这是情报的另一种模式。”“它使我们对世界甚至宇宙的认知多样性有了了解。”
章鱼与人类一样，具有许多与脊椎动物相似的行为，但其神经系统结构却有根本不同，因为章鱼是在5亿多年前脊椎动物和无脊椎动物以进化方式分开后才进化的。
脊椎动物将中枢神经系统排列在主干上，导致大脑高度集中化处理。象章鱼一样，头足类动物进化出多种浓度的神经节，称为神经节，排列在整个身体的分布式网络中。这些神经节中的一些逐渐变得占优势，进化为大脑，但其底层的分布式结构仍存在于章鱼的手臂及其整个身体中。
西维蒂利说：“章鱼的手臂具有绕过大脑的神经环，因此，手臂可以在彼此不知情的情况下互相发送信息。”“因此，尽管大脑不太确定手臂在太空中的位置，但是手臂知道彼此的位置，这可以使手臂在爬行运动等动作中进行协调。”
章鱼的5亿个神经元中有超过3.5亿位于其八臂中。手臂需要所有处理能力来管理传入的感官信息，移动并跟踪其在太空中的位置。像计算机中的并行处理器一样，通过处理手臂中的信息，章鱼可以更快地思考和做出反应。
西维蒂利与世界上最大的章鱼，巨型太平洋章鱼以及较小的东太平洋红章鱼或红宝石一起工作。这两个物种都是西雅图海岸和Salish海附近的普吉特海湾的原生物种，具有类似于对乌鸦，鹦鹉和灵长类动物进行研究和学习的能力。
为了招待章鱼并研究章鱼的运动，西维蒂利和他的同事们给章鱼有趣，新颖的物体进行了研究，例如煤渣块，带纹理的岩石，乐高积木和里面装有食物的精美迷宫。他的研究小组正在寻找模式，以揭示章鱼的神经系统如何在动物接近任务或对新刺激做出反应时在它们的手臂之间委派，寻找线索，说明大脑是由大脑进行运动，还是由手臂进行管理。
西维蒂利(Sivitilli)使用照相机和计算机程序观察章鱼，探索了鱼缸中的物体并寻找食物。该程序对手臂的运动进行量化，跟踪手臂如何同步工作，提示大脑的方向，或者异步提示每个附件的独立决策。
“您看到这些分散的神经节只通过观察手臂的动作就可以做出很多小的决定，因此，我们要做的第一件事就是试图从计算的角度分解该动作的实际外观。 ”，Gire说。“与过去相比，我们正在寻找的是动物在做出复杂决策时如何将感官信息整合到该网络中。”
标签： 章鱼
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！