Los investigadores que estudian el comportamiento y la neurociencia de los pulpos han sospechado durante mucho tiempo que los brazos de los animales pueden tener sus propias mentes.
Un nuevo modelo que se presenta en Bellevue, Estado de Washington, es el primer intento de una representación integral del flujo de información entre los retoños, brazos y cerebro del pulpo, basado en investigaciones previas en neurociencia y comportamiento del pulpo, y nuevas observaciones en video realizadas en ellaboratorio.
La nueva investigación respalda los hallazgos anteriores de que los retoños de pulpo pueden iniciar la acción en respuesta a la información que obtienen de su entorno, coordinándose con los retoños vecinos a lo largo del brazo. Los brazos procesan la información sensorial y motora, y reúnen acción colectiva en el nervio periféricosistema, sin esperar órdenes del cerebro.
De acuerdo con Dominic Sivitilli, un estudiante graduado en neurociencia conductual y astrobiología de la Universidad de Washington en Washington, el resultado es un mecanismo de decisión de abajo hacia arriba o con los brazos hacia arriba en lugar del mecanismo de cerebro hacia abajo típico de los vertebrados, como los humanos.Seattle, que presentará la nueva investigación el miércoles en la Conferencia de Ciencia de Astrobiología 2019 AbSciCon 2019.
Los investigadores finalmente quieren usar su modelo para comprender cómo las decisiones tomadas localmente en los brazos se ajustan al contexto de comportamientos complejos como la caza, que también requieren dirección del cerebro.
"Una de las preguntas generales que tenemos es cómo funcionaría un sistema nervioso distribuido, especialmente cuando se trata de hacer algo complicado, como moverse a través del fluido y encontrar comida en un complejo océano. Hay muchas preguntas abiertas".sobre cómo se conectan estos nodos en el sistema nervioso ", dijo David Gire, neurocientífico de la Universidad de Washington y asesor de Sivitilli para el proyecto.
Siendo una inspiración para los extraterrestres con tentáculos de ciencia ficción del espacio exterior, el pulpo puede ser una inteligencia tan extraña como la que podemos encontrar en la Tierra, dijo Sivitilli. Él cree que comprender cómo el pulpo percibe su mundo está tan cerca como podemos llegarpara prepararse para conocer la vida inteligente más allá de nuestro planeta.
"Es un modelo alternativo para la inteligencia", dijo Sivitilli. "Nos da una comprensión de la diversidad de la cognición en el mundo, y tal vez el universo".
El pulpo exhibe muchos comportamientos similares a los vertebrados, como los humanos, pero su arquitectura del sistema nervioso es fundamentalmente diferente, porque evolucionó después de que los vertebrados e invertebrados se separaron de forma evolutiva, hace más de 500 millones de años.
Los vertebrados organizaron su sistema nervioso central en un cordón hasta la columna vertebral, lo que condujo a un procesamiento altamente centralizado en el cerebro. Los cefalópodos, como el pulpo, desarrollaron múltiples concentraciones de neuronas llamadas ganglios, dispuestas en una red distribuida por todo el cuerpo. Algunas de estaslos ganglios se hicieron más dominantes, evolucionando hacia un cerebro, pero la arquitectura distribuida subyacente persiste en los brazos del pulpo y en todo su cuerpo.
"Los brazos del pulpo tienen un anillo neural que evita el cerebro, por lo que los brazos pueden enviarse información entre sí sin que el cerebro se dé cuenta", dijo Sivitilli. "Entonces, mientras el cerebro no está muy seguro de dónde estálos brazos están en el espacio, los brazos saben dónde están los demás y esto permite que los brazos se coordinen durante acciones como la locomoción gateando ".
De los 500 millones de neuronas del pulpo, más de 350 millones están en sus ocho brazos. Los brazos necesitan todo ese poder de procesamiento para manejar la información sensorial entrante, moverse y hacer un seguimiento de su posición en el espacio. Procesando información en los brazospermite que el pulpo piense y reaccione más rápido, como los procesadores paralelos en las computadoras.
Sivitilli trabaja con el pulpo más grande del mundo, el pulpo gigante del Pacífico, así como con el pulpo rojo o rubí más pequeño del Pacífico Oriental. Ambas especies son nativas de Puget Sound en la costa de Seattle y el Mar Salish, y tienen aprendizaje ycapacidades de resolución de problemas análogas a las estudiadas en cuervos, loros y primates.
Para entretener a los pulpos y estudiar sus movimientos, Sivitilli y sus colegas les dieron a los pulpos nuevos objetos interesantes para investigar, como bloques de cemento, rocas con textura, legos y elaborados laberintos con comida dentro. Su grupo de investigación está buscando patrones que revelen cómoel sistema nervioso del pulpo se delega entre los brazos cuando el animal se acerca a una tarea o reacciona a nuevos estímulos, buscando pistas sobre qué movimientos son dirigidos por el cerebro y cuáles son manejados desde los brazos.
Sivitilli empleó una cámara y un programa de computadora para observar al pulpo mientras exploraba objetos en su tanque y buscaba comida. El programa cuantifica los movimientos de los brazos, rastrea cómo los brazos trabajan juntos en sincronía, sugiriendo dirección desde el cerebro, ode forma asíncrona, lo que sugiere una toma de decisiones independiente en cada apéndice.
"Estás viendo muchas pequeñas decisiones tomadas por estos ganglios distribuidos, solo viendo el movimiento del brazo, así que una de las primeras cosas que estamos haciendo es tratar de desglosar cómo se ve ese movimiento, desde unperspectiva computacional ", dijo Gire." Lo que estamos viendo, más de lo que se ha visto en el pasado, es cómo se integra la información sensorial en esta red mientras el animal toma decisiones complicadas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Unión Geofísica Americana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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