Cu mișcările lor ciudate, habitatul din adâncurile mării și genomurile surprinzător de mari, calmarii au fascinat oamenii timp de secole. Și acum, pentru prima dată, oamenii de știință au pus cefalopodele într-un RMN pentru a vedea mai bine creierul lor – dezvăluind că sunt mult mai asemănătoare cu un alt animal iubit de oameni decât ne-am dat seama.

Așa este: Calmarul dvs. are un creier la fel de complex ca și cel al unui câine.

Cercetătorii au folosit un aparat RMN pentru a vedea mai bine creierul unui calmar de recif juvenil. Ei au reușit să identifice 145 de căi și conexiuni necunoscute până acum, ceea ce ar putea ajuta la elucidarea misterului din spatele unei abilități ingenioase a calmarului – camuflarea.

Este un pas mare spre construirea unui ghid complet al conexiunilor neuronale complexe ale creierului calmarului – cunoscut sub numele de harta conectomului – spun cercetătorii.

„Este pentru prima dată când tehnologia modernă a fost folosită pentru a explora creierul acestui animal uimitor”, a spus Chung într-o declarație.

Studiul, condus de cercetătorii Wen-Sung Chung și Justin Marshall de la Universitatea din Queensland, a fost publicat luna aceasta în revista iScience.

Cefalopode inteligente

Chung a explicat că cefalopodele – grupul familial care include calmarul și caracatița – au „creiere faimos de complexe, apropiindu-se de cel al unui câine și depășind șoarecii și șobolanii, cel puțin în ceea ce privește numărul de neuroni.”

Câteva cefalopode au mai mult de 500 de milioane de neuroni – aproximativ la fel ca și câinii, care au în jur de 530 de milioane. Șobolanii au doar 200 de milioane. Oamenii, între timp, sunt binecuvântați cu undeva în jur de 100 de miliarde de neuroni – dar nu lăsați acest lucru să vi se urce la cap. Milioane de neuroni nu înseamnă întotdeauna același set de abilități – cum ar fi schimbarea culorii corpului la voință.

Puterea creierului calmarilor precum Sepioteuthis lessoniana, specia imaginată în studiu, este unul dintre motivele pentru care aceștia sunt capabili să-și schimbe culoarea la comandă. În mod ironic, calmarii sunt daltoniști – așa că, din păcate, nu sunt prea pricepuți în a-și observa cum corpul își schimbă culoarea. Dar această îndemânare se numără printre trăsăturile care îi fac pe calamari atât de mișto – cum ar fi abilitatea lor de a număra și de a rezolva probleme.

„Putem vedea că o mulțime de circuite neuronale sunt dedicate camuflării și comunicării vizuale”, a spus Chung. Acest lucru conferă calmarului o „abilitate unică” de a se ascunde de prădători, de a vâna și de a comunica între ei.

Dar pentru a face studiul, cercetătorii au trebuit mai întâi să pună calmarul în aparatul RMN – lucru care le-a cerut mai întâi să repare calmarul (mort) și apoi să le conserve țesuturile pentru examinare.

După ce au intrat în aparat, cercetătorii au putut să le imagineze creierul în detaliu. De asemenea, au prelevat mostre din creierul calmarilor și au efectuat diferite analize pentru a ajuta la trasarea unei imagini complete a conexiunilor lor neuronale.

Direcții viitoare

Din aceste date, cercetătorii ar putea obține informații mai specifice despre unele dintre caracteristicile calmarului, cum ar fi să afle de ce calmarul prezintă o anumită culoare la un moment dat. De exemplu, un calmar și-ar putea schimba culoarea corpului dacă un prădător se află în apropiere, pentru a se amesteca în mediul înconjurător. Dar dacă este urmărit de sus, cefalopodul își poate schimba doar culoarea capului.

„Se speră că descoperirile noastre vor oferi dovezi care să ne ajute să înțelegem de ce aceste creaturi fascinante prezintă un comportament atât de divers și interacțiuni foarte diferite”, a declarat Chung.

Noile cercetări marchează o altă premieră pentru studiile cefalopodelor, după un studiu recent care a decodificat genomul unui calmar gigant. După cum a relatat Inverse la momentul respectiv, cercetarea a dezvăluit că complexitatea genetică a calmarului gigant se apropie de cea a unui om. Se pare că calamarul gigant are aproximativ 2,7 miliarde de perechi de baze ADN în genomul său, în timp ce oamenii au aproximativ 3 miliarde de perechi de baze.

Înțelegerea mecanicii creierului din spatele modului în care se comportă calmarul poate permite oamenilor de știință să facă mai bine predicții despre istoria cefalopodelor – cum ar fi când au evoluat pentru prima dată pentru a avea aceste adaptări și ce alte abilități incredibile ar putea ascunde.

Rezumat: Folosind imagistica prin rezonanță magnetică de difuzie de înaltă rezoluție (dMRI) și o suită de tehnici de colorare vechi și noi, se ridică începuturile unei hărți connectome la scară multiplă a creierului de calmar. Prima de acest fel pentru un cefalopod, aceasta include confirmarea a 281 de conexiuni cunoscute, la care se adaugă 145 de căi nedescrise anterior. Aceste și alte caracteristici sugerează o suită de atribute funcționale, inclusiv (1) organizarea retinotopică prin lobii optici și în alte zone ale creierului, cu mult peste cea recunoscută anterior, (2) un nivel de complexitate și subdiviziune în lobul bazal care sprijină ideile de convergență cu ganglionii bazali ai vertebratelor și (3) rate de creștere diferențiale dependente de lob care reflectă complexitatea și tranzițiile din ontogenie.