Med sina märkliga rörelser, sin livsmiljö på djupt vatten och sitt förvånansvärt stora genom har bläckfiskar fascinerat människor i århundraden. Och nu har forskare för första gången placerat bläckfiskarna i en magnetkamera för att få en bättre titt på deras hjärnor – vilket avslöjar att de är mycket mer lika ett annat djur som är älskat av människan än vad vi insett.

Det stämmer: Din bläckfisk har en hjärna som är ungefär lika komplex som en hund.

Vetenskapsmän använde en MRT-maskin för att få en bra titt på hjärnan hos en ung revbläckfisk. De kunde identifiera 145 tidigare okända banor och förbindelser, vilket kan hjälpa till att lösa mysteriet bakom en smart färdighet hos bläckfiskar – kamouflage.

Det är ett stort steg mot att bygga upp en komplett guide till bläckfiskhjärnans komplexa neurala förbindelser – en så kallad connectomkarta – säger forskarna.

”Detta är första gången som modern teknik har använts för att utforska hjärnan hos detta fantastiska djur”, säger Chung i ett uttalande.

Studien, som leddes av forskarna Wen-Sung Chung och Justin Marshall från University of Queensland, publicerades denna månad i tidskriften iScience.

Skickliga bläckfiskar

Chung förklarade att bläckfiskar – den familjegrupp som bland annat omfattar bläckfiskar och bläckfiskar – har ”berömda komplexa hjärnor, som närmar sig en hunds hjärna och överträffar möss och råttor, åtminstone när det gäller antalet neuroner.”

Vissa bläckfiskar har mer än 500 miljoner neuronerna – ungefär lika många som hundar, som har cirka 530 miljoner. Råttor har bara 200 miljoner. Människor, å andra sidan, är välsignade med någonstans runt 100 miljarder neuroner – men låt det inte stiga dig åt huvudet. Miljoner neuroner ger inte alltid samma färdigheter – som att ändra kroppsfärg efter behag.

Hjärnstyrkan hos bläckfiskar som Sepioteuthis lessoniana, den art som avbildades i studien, är en av anledningarna till att de kan ändra färg på uppmaning. Ironiskt nog är bläckfiskar färgblinda – så de är tyvärr inte särskilt skickliga på att observera hur deras kroppar ändrar färg. Men färdigheten är en av de egenskaper som gör bläckfiskar så coola – som deras förmåga att räkna och lösa problem.

”Vi kan se att många neurala kretsar är avsedda för kamouflage och visuell kommunikation”, sade Chung. Det ger bläckfiskarna en ”unik förmåga” att gömma sig för rovdjur, jaga och kommunicera med varandra.

Men för att kunna genomföra studien överhuvudtaget var forskarna först tvungna att få in bläckfiskarna i MRT-maskinen – något som krävde att de först fixerade de (döda) bläckfiskarna och sedan konserverade deras vävnad för undersökning.

När de väl satt i maskinen kunde forskarna avbilda deras hjärna i detalj. De tog också prover av bläckfiskarnas hjärnor och utförde olika analyser för att kunna spåra en heltäckande bild av deras neurala förbindelser.

Framtida riktningar

Med hjälp av data kan forskarna kanske få mer specifik information om vissa av bläckfiskens egenskaper, som att ta reda på varför bläckfisken visar en viss färg vid en viss tidpunkt. En bläckfisk kan till exempel ändra färg på sin kropp om ett rovdjur är i närheten, för att smälta in i sin omgivning. Men om bläckfisken blir spanad uppifrån kanske den bara ändrar sin huvudfärg.

”Våra resultat kommer förhoppningsvis att ge oss bevis som kan hjälpa oss att förstå varför dessa fascinerande varelser uppvisar ett så varierande beteende och mycket olika interaktioner”, säger Chung.

Den nya forskningen är ännu en nyhet för studier av bläckfiskar, efter en nyligen genomförd studie där man avkodade arvsmassan hos en jättebläckfisk. Som Inverse rapporterade då visade forskningen att jättebläckfiskens genetiska komplexitet närmar sig den genetiska komplexiteten hos en människa. Jättebläckfisken har cirka 2,7 miljarder DNA-baspar i sitt genom, visar det sig, medan människan har cirka 3 miljarder baspar.

En förståelse för hjärnans mekanik bakom hur bläckfisken beter sig kan göra det lättare för forskarna att göra förutsägelser om bläckfiskarnas historia – till exempel när de först utvecklades för att ha dessa anpassningar och vilka andra otroliga färdigheter de kan dölja.

Sammanfattning: Med hjälp av högupplöst diffusionsmagnetisk resonanstomografi (dMRI) och en rad gamla och nya färgningstekniker skapas början på en flerskalig connectomkarta av bläckfiskhjärnan. Detta är den första i sitt slag för en bläckfisk och omfattar en bekräftelse av 281 kända kopplingar med tillägg av 145 tidigare obeskrivna banor. Dessa och andra egenskaper tyder på en rad funktionella attribut, inklusive (1) retinotopisk organisation genom de optiska loberna och in i andra hjärnområden långt utöver vad som tidigare har erkänts, (2) en nivå av komplexitet och underindelning i basalloben som stödjer idéer om konvergens med ryggradsdjurens basala ganglier, och (3) differentiella loberberberoende tillväxthastigheter som speglar komplexiteten och övergångarna i ontogenesen.