Ученые записали активность мозга живого осьминога

Осьминоги – очень умные и сложно устроенные существа, эволюция когнитивной сферы которых шла совершенно иначе, чем у позвоночных. Тем интереснее исследователям представлялся вопрос о том, как же работает их мозг во время обычных дневных дел. Ученые из международной команды под руководством Окинавского института науки и технологий (OIST) смогли создать методику записи мозговой активности свободно перемещающегося осьминога и сопоставить некоторые поведенческие акты с мозговой деятельностью, чем делятся с научной общественностью на страницах журнала Current Biology. 

Creditpublic domain


Ранее записать мозговые волны свободно двигающихся осьминогов не получалось по нескольким причинам. Во-первых, их движения слишком сложны, и любые провода сразу нарушили бы всю концепцию «свободы». Во-вторых, у них мягкое тело, и закреплять любые устройства передачи данных, как это происходит у млекопитающих на поверхности черепа, не представляется возможным. В-третьих, закрепить что-либо на коже тоже нельзя, поскольку своими восемью щупальцами они могут дотянуться до любого участка и сорвать датчик вместе с экспериментом. Поэтому к разработке техники записи нужен был особый подход.

Исследователи обратили свое внимание на легкие и небольшие регистраторы активности мозга, которые изначально разрабатывались для птиц в полете. Их адаптировали для подводных животных, обеспечив водонепроницаемостью и способностью работать в условиях низкого содержания воздуха в течение 12 часов непрерывной записи. 

В качестве объекта ученые выбрали дневного осьминога из-за его больших размеров. Троим представителям водного мира после анестезии имплантировали передающие устройства в мышечную стенку мантии, а электроды для записи активности – в самые доступные вертикальную долю и среднюю верхнюю лобную долю мозга (считается важной для визуального обучения и памяти).  

После 12 часов обычного бодрствования в совершенно знакомой для животных среде у них изъяли датчики и электроды, а записи активности мозга синхронизировали с видео, надеясь получить новую интересную информацию. И они ее получили. Наравне с некоторыми паттернами мозговых волн, которые были описаны  у млекопитающих, у осьминогов наблюдались и ранее неизвестные длительные медленные колебания, которые пока не удалось связать ни с каким конкретным поведением. 

Тем не менее они и не стремились вызывать то или иное поведение. Их цель состояла в отработке методики, и теперь ученые надеются, что их коллеги, воспользовавшись этой техникой, смогут получать новые результаты, расширяющее наше понимание работы нервной системы осьминогов. 


ТекстАнна Хоружая

Recording Electrical Activity from the Brain of Behaving Octopus by Tamar Gutnick et al. in Current Biology. Published Dec 2022.

http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4309084