22 июн 2023 5 301

Выяснилось, что осьминоги составляют карту визуального ландшафта так же, как это делают люди

Ученые впервые зарегистрировали нейронную активность визуальной системы осьминога. Они построили карту визуального поля животного, следя за нейронной активностью в его мозге при появлении светлых и темных пятен в разных местах.

Исследователи обнаружили, что карта нейронной активности в визуальной системе осьминога сильно напоминает то, что наблюдается в мозге человека, хотя осьминоги и люди разошлись в своих эволюционных путях около 500 миллионов лет назад, и осьминоги самостоятельно развили свои сложные нервные системы. Именно это исследование нейробиологи из Университета Орегона описали в статье, опубликованной 20 июня в журнале Current Biology.

Новое исследование предоставило беспрецедентные открытия для научного сообщества, и вызвало активное обсуждение.

Никто раньше не делал записей из центральной зрительной системы головоногих моллюсков.

В более раннем прошлогоднем исследовании лаборатория уже определила различные категории нейронов в оптической доле осьминога, части мозга, отвечающей за зрение.
Вместе обе статьи обеспечивают хорошую основу для разностороннего понимания, объясняя принцип работы различных типов нейронов и связывая это с тем, на что они реагируют. Это два важных аспекта, которые мы должны учитывать, чтобы понять зрительную систему этих существ

— Кристофер Нилл, нейробиолог из Университета Орегона, один из авторов исследования.

Известно, что осьминог тратит около 70% активности своего мозга на зрение. Но до сих пор ученые имели лишь смутное представление о том, как эти морские существа видят свой подводный мир. Новое исследование Университета Орегона приоткрывает завесу над взглядом осьминога.

Для проведения исследования ученые измеряли, как нейроны в визуальной системе осьминога отвечали на светлые и темные пятна, перемещающиеся по экрану. С помощью флуоресцентной микроскопии они могли видеть активность нейронов при их отклике, чтобы узнать, как нейроны отличались друг от друга в зависимости от положения пятен.

Мы обнаружили, что каждое место отклика в оптической системе мозга соответствовало конкретному месту на экране перед животным. Если мы сдвигали пятно, отклик сдвигался и в мозгу

— Кристофер Нилл.

Такой вид прямого соответствия между визуальной сценой и реакцией мозга осьминога ранее не был очевиден. Это довольно сложное эволюционное изобретение, и некоторые животные, например рептилии, не имеют такой карты.

Оказалось также, что кожа осьминога содержит те же белки пигмента, которые присутствуют и в его глазах, что позволяет его коже воспринимать детали своего окружения и приспосабливаться к нему. Говоря проще, это значит, что осьминог способен «видеть» не только глазами, но и кожей.

В дальнейших исследованиях ученые надеются понять, как мозг осьминога реагирует на более сложные образы, например те, которые действительно встречаются в их естественной среде. Их конечная цель — проследить путь этих визуальных сигналов глубже в мозг осьминога, чтобы понять, как осьминог видит мир и взаимодействует с ним.