A menudo descritos como extraterrestres, los pulpos son una de las criaturas más inusuales del planeta, con tres corazones, ocho extremidades y una gran inteligencia. Pueden abrir frascos, resolver acertijos e incluso escapar de sus tanques, ayudados por sus ocho ultraflexiblesy brazos versátiles. Pero determinar cómo controlan exactamente los pulpos las ocho extremidades es un rompecabezas que los científicos todavía están tratando de resolver.
"Los brazos de pulpo son completamente únicos. En primer lugar, hay ocho de ellos, cada uno con más de 200 ventosas que pueden sentir, saborear y oler los alrededores. Y todo es movible. Las ventosas pueden agarrar y los brazos pueden girar en un"Un número casi ilimitado de formas", dijo la Dra. Tamar Gutnick, una investigadora de pulpos que anteriormente trabajó en la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST. "Así que esto plantea un gran problema computacional para el cerebro y su sistema nervioso tiene que ser organizadode una manera realmente inusual para manejar toda esta información ".
Los pulpos tienen un sistema nervioso extenso, con más de 500 millones de neuronas, similar en número al de un perro. Pero a diferencia de los perros y otros vertebrados, donde la mayoría de las neuronas están en el cerebro, más de dos tercios de las neuronas de los pulpos sonubicado dentro de sus brazos y cuerpo.
Con un sistema nervioso de estructura tan extraña, los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los brazos de los pulpos pueden tener una mente propia y actuar de forma autónoma desde el cerebro central. Las investigaciones han demostrado que los brazos de los pulpos usan bucles reflejos para crear movimientos coordinados yalgunos pulpos pueden incluso distraer a los depredadores descartando extremidades que continúan moviéndose durante largos períodos de tiempo.
"Algunos científicos piensan en los pulpos como criaturas de nueve cerebros, con un cerebro central y ocho cerebros más pequeños en cada brazo", dijo la Dra. Gutnick. Pero su nueva investigación, publicada en Biología actual sugiere que los brazos y el cerebro están más conectados de lo que se pensaba.
La Dra. Gutnick y sus colegas han demostrado que los pulpos son capaces de aprender a asociar la inserción de un solo brazo en un lado específico de un laberinto de dos opciones con recibir una recompensa de comida, incluso cuando ni la recompensa ni el brazo en el laberinto sonvisible para el pulpo. Pero lo más importante es que, mientras que el proceso de aprendizaje tiene lugar en la parte central del cerebro, la información necesaria para que el cerebro elija el camino correcto solo es detectada por el brazo en el laberinto.
"Este estudio deja en claro que los brazos del pulpo no se comportan de forma totalmente independiente del cerebro centralizado; hay un flujo de información entre el sistema nervioso central y periférico", dijo el Dr. Gutnick. "En lugar de hablar de un pulpo con nueve cerebros, en realidad estamos hablando de un pulpo con un cerebro y ocho brazos muy inteligentes ".
Navegando por el laberinto
Los científicos probaron si los brazos individuales podían proporcionar al cerebro dos tipos diferentes de información sensorial: propiocepción la capacidad de sentir dónde está una extremidad y cómo se mueve e información táctil la capacidad de sentir la textura.
Los seres humanos tenemos un fuerte sentido de propiocepción. Los receptores sensoriales ubicados dentro de la piel, las articulaciones y los músculos proporcionan retroalimentación al cerebro, que almacena y actualiza constantemente un mapa mental de nuestro cuerpo. La propiocepción nos permite caminar sin mirar nuestros pies y tocar undedo a nuestra nariz con los ojos cerrados.
Pero aún no se ha probado si los pulpos tienen la misma habilidad.
"No sabemos si un pulpo realmente sabe dónde está su brazo o qué está haciendo", dijo el Dr. Gutnick. "Entonces, nuestra primera pregunta fue: ¿puede el pulpo dirigir su brazo, basándose solo en la deteccióndonde estaba su brazo, sin poder verlo? "
Los investigadores crearon un laberinto opaco simple en forma de Y y entrenaron a seis pulpos mediterráneos comunes para asociar el camino derecho o izquierdo con una recompensa de comida.
En lugar de explorar lentamente la forma interna del laberinto, los pulpos utilizaron inmediatamente movimientos rápidos del brazo, empujando o desenredando su brazo directamente a través del tubo lateral hacia la caja de meta. Si empujaban su brazo hacia la caja de meta derecha, podrían recuperarla comida, pero si su brazo entraba en el cuadro de gol equivocado, la comida era bloqueada por una red y los científicos eliminaban el laberinto.
Cinco de los seis pulpos eventualmente aprendieron la dirección correcta para empujar o desenrollar su brazo a través del laberinto para obtener la comida.
"Esto nos muestra que los pulpos claramente tienen algún sentido de lo que está haciendo su brazo, porque aprenden a repetir la dirección del movimiento que resultó en una recompensa de comida", dijo el Dr. Gutnick. "Es poco probable que sea en la misma medidacomo los humanos tenemos con nuestros mapas mentales y las representaciones que tenemos de nuestro cuerpo en el cerebro, pero hay una cierta sensación de auto-movimiento desde los brazos que está disponible para el cerebro central ".
El equipo luego exploró si los pulpos podían determinar el camino correcto cuando usaban un solo brazo para sentir la textura del laberinto.
Los investigadores presentaron a otros seis pulpos con un laberinto en forma de Y donde un tubo lateral era áspero y el otro tubo lateral era liso. Para cada pulpo, elegir el lado áspero o el lado liso del laberinto condujo a una recompensa de comida..
Después de muchas pruebas, cinco de los seis pulpos pudieron navegar con éxito por el laberinto, independientemente de si la textura correcta estaba ubicada en el tubo lateral izquierdo o derecho, lo que demuestra que habían aprendido qué textura era la correcta para ellos. Esta vez, los pulpos optaron por un movimiento de búsqueda más lento dentro del laberinto, primero determinando la textura de un tubo lateral y luego decidiendo si continuar por ese tubo lateral o cambiar de lado.
Es importante destacar que el equipo descubrió que para ambos tipos de laberintos, una vez que los pulpos habían aprendido la asociación correcta, podían navegar con éxito por el laberinto usando brazos que no habían usado antes ". Esto descarta aún más la idea de que cada brazo podría seraprender la tarea de forma independiente: el aprendizaje ocurre en el cerebro y luego la información está disponible para cada brazo ".
Pero dónde se almacena esta información dentro del cerebro, el Dr. Gutnick no está seguro y es una pregunta que queda para experimentos futuros.
"El cerebro de los pulpos es tan diferente, todavía es una caja negra para nosotros", dijo. "Hay mucho más que aprender".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST . Original escrito por Dani Ellenby. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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