Los científicos han registrado con éxito la actividad cerebral de los pulpos que se mueven libremente

Los científicos han registrado con éxito la actividad cerebral de los pulpos que se mueven libremente

Imagen que muestra un pulpo de arrecife salvaje
Crédito: Getty Images

Los pulpos se consideran entre los invertebrados más inteligentes. Sus actividades sensoriales y motoras son autónomas y están coordinadas por un sistema nervioso central complejo. El cerebro del pulpo comprende muchas neuronas organizadas en muchos lóbulos distintos, cuyas funciones se han propuesto basándose en gran medida en los resultados de experimentos con lesiones.

Debido a que el pulpo no tiene una estructura dura a la que se pueda anclar el equipo de grabación y usa sus ocho brazos flexibles para eliminar cualquier objeto extraño adherido fuera de su cuerpo, hasta ahora no ha sido posible registrar in vivo la actividad de los pulpos que se comportan eléctricamente.

Hoy, los científicos están registrando las primeras ondas cerebrales de pulpos que se mueven libremente. Dirigido por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), el estudio es crucial para comprender cómo los cerebros de los pulpos controlan su comportamiento. Esto podría ofrecer pistas sobre los principios comunes necesarios para la inteligencia y la cognición.

La Dra. Tamar Gutnick, primera autora y exinvestigadora postdoctoral en la Unidad de Física y Biología del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), dijo: «Si queremos entender cómo funciona el cerebro, los pulpos son el animal perfecto para estudiar en comparación con los mamíferos. Tienen cerebros grandes, cuerpos sorprendentemente únicos y habilidades cognitivas avanzadas que se desarrollaron de manera completamente diferente a las de los vertebrados. .

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“Los pulpos tienen ocho brazos poderosos y ultraflexibles, que pueden alcanzar cualquier parte de su cuerpo para colocarlos debajo de la piel.

Los científicos optaron por registradores de datos pequeños y livianos como solución, originalmente diseñados para rastrear la actividad cerebral de las aves durante el vuelo. El equipo modificó los dispositivos para que fueran impermeables y lo suficientemente compactos como para deslizarse fácilmente dentro de los pulpos. Eran posibles hasta 12 horas de grabación continua con las baterías, que tenían que funcionar en condiciones de poco aire.

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Debido a su mayor tamaño, los investigadores decidieron utilizar Octopus cyanea, también llamado pulpo diurno, como animal modelo. Se pusieron a dormir tres pulpos antes de insertar un leñador a través de un agujero en la pared del manto musculoso. La parte más accesible del cerebro del pulpo, conocida como lóbulo vertical y lóbulo frontal superior medio, es donde los científicos implantaron los electrodos.

Una vez que se completó la operación, los pulpos fueron devueltos a su tanque de origen y monitoreados por video. Después de cinco minutos, los pulpos se recuperaron y pasaron las siguientes 12 horas durmiendo, comiendo y moviéndose en su tanque, mientras se registraba su actividad cerebral. Luego se retiraron la grabadora y los electrodos de los pulpos y los datos se sincronizaron con el video.

Los investigadores descubrieron varios patrones de actividad cerebral, algunos de los cuales se parecían a patrones de mamíferos en tamaño y forma, mientras que otros eran oscilaciones lentas con amplitudes muy largas que nunca antes se habían observado.

Dr. Gutnick dijo, «Todavía no podemos relacionar estos patrones de actividad cerebral con comportamientos específicos en los videos. Sin embargo, esto no es del todo sorprendente, ya que no requerían que los animales realizaran tareas de aprendizaje específicas».

«Esta es un área asociada con el aprendizaje y la memoria, por lo que para explorar este circuito, debemos realizar tareas de memoria repetitivas con los pulpos. ¡Es algo que esperamos hacer muy pronto!

Según los científicos, este método de registro de la actividad cerebral de los pulpos que se mueven libremente se puede utilizar en otras especies de pulpos. Esto podría ayudar a determinar varios hechos, incluida la forma en que los pulpos aprenden, socializan y controlan los movimientos de su cuerpo y sus brazos.

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El profesor Michael Kuba, que dirigió el proyecto en la Unidad de Física y Biología de la OIST y que ahora continúa en la Universidad de Nápoles Federico II, ha dicho, “Este es un estudio crucial, pero es solo el primer paso. Los pulpos son muy inteligentes, pero por el momento sabemos muy poco sobre cómo funcionan sus cerebros. Esta técnica significa que ahora podemos mirar dentro de sus cerebros mientras realizan tareas específicas. Es emocionante y poderoso.

Referencia de la revista:

  1. Tamar Gutnick, Andreas Neef, et al. Registro de la actividad eléctrica del cerebro de un pulpo que se comporta. Biología actual (2023). YO: 10.2139/ssrn.4309084

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