研究章鱼行为和神经科学的研究人员长期以来一直怀疑动物的手臂可能有自己的思想。
华盛顿州贝尔维尤市的一个新模型是首次尝试全面展示章鱼的吸盘，手臂和大脑之间的信息流，这是基于之前对章鱼神经科学和行为的研究，以及在实验室进行的新视频观察。
这项新的研究支持了之前的研究结果，即章鱼的吸盘可以根据他们从环境中获得的信息采取行动，与周围的吸烟者协调。然后，手臂处理感觉和运动信息，并集中在周围神经系统中的集体行动，而无需等待来自大脑的命令。
根据西雅图华盛顿大学行为神经科学和天体生物学研究生Dominic Sivitilli的说法，结果是一种自下而上或自下而上的决策机制，而不是脊椎动物典型的大脑衰退机制。将于2019年的Astrobiology Science Conference(AbSciCon 2019)上发表新的研究报告。
研究人员最终希望利用他们的模型来理解当地的决策如何适应狩猎等复杂行为的背景，这也需要大脑的指导。
“我们面临的一个重要问题就是分布式神经系统如何发挥作用，特别是当它试图做一些复杂的事情时，比如在流动的液体中移动并在复杂的海底找到食物。有很多未解决的问题。神经系统中的这些节点相互连接，“华盛顿大学和Sivitilli项目顾问的神经科学家David Gire说。
Sivitilli说，对于来自外太空的科幻虚构的外星人来说，章鱼可能是我们在地球上遇到的外星人的智慧。他相信了解章鱼如何看待它的世界，就像我们准备好迎接地球以外的智慧生活一样。
“它是智能的替代模式，”Sivitilli说。“它让我们了解了世界，甚至宇宙中认知的多样性。”
章鱼表现出许多与脊椎动物相似的行为，如人类，但它的神经系统结构根本不同，因为它是在脊椎动物和无脊椎动物在5亿多年前分裂进化的过程中进化而来的。
脊椎动物将它们的中枢神经系统排列在骨干上，从而导致大脑中的高度集中处理。像头章一样，头足类动物进化出多种浓度的神经元，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变得更加显着，演变成大脑，但潜在的分布式结构在章鱼的手臂和整个身体中持续存在。
“章鱼的手臂有一个绕过大脑的神经环，因此手臂可以在没有大脑意识到的情况下向对方发送信息，”Sivitilli说。“因此，虽然大脑不太确定手臂在太空中的位置，但是手臂知道彼此在哪里，这样可以让手臂在爬行动作等过程中协调起来。”
章鱼中有5亿个神经元，其八个神经元中有超过3.5亿个神经元。武器需要所有处理能力来管理传入的传感信息，移动并跟踪它们在太空中的位置。处理信息可以使章鱼思考和反应更快，就像计算机中的并行处理器一样。
Sivitilli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或章鱼红宝石一起工作。这两种物种都是西雅图海岸和萨利希海附近的普吉特海湾的原生物种，具有与乌鸦，鹦鹉和灵长类动物相似的学习和解决问题的能力。
为了娱乐章鱼和研究他们的动作，Sivitilli和他的同事给章鱼带来了有趣的，新的物体，如煤渣块，纹理岩石，乐高积木和内部食物精心制作的迷宫。他的研究小组正在寻找模式，揭示章鱼的神经系统如何在动物接近任务或对新的刺激作出反应时代表武器，寻找大脑引导运动的线索以及从手臂管理的线索。
Sivitilli使用相机和计算机程序来观察章鱼，因为它探索了坦克中的物体并寻找食物。该计划量化了手臂的运动，跟踪手臂如何同步协同工作，建议大脑的方向，或异步，建议每个附肢的独立决策。
“你看到这些分布式神经节做出了很多小小的决定，只是看着手臂移动，所以我们要做的第一件事就是试图从计算的角度分解这种运动的实际情况。 ，“吉尔说。“我们所看到的，不仅仅是过去所看到的，是在动物制定复杂的决策时，感官信息如何被整合到这个网络中。”