Исследователи успешно зарегистрировали мозговую активность свободно движущихся осьминогов, имплантировав электроды и регистратор данных непосредственно в мозг и тело животных, сообщает Высший университет Окинавского института науки и технологий. Результаты работы, опубликованные в журнале Current Biology, помогут понять, как мозг контролирует движение и поведение у осьминогов.
«Если мы хотим понять, как работает мозг, осьминоги — идеальное животное для сравнения с млекопитающими. У них большой мозг, удивительно уникальное тело и развитые когнитивные способности, которые развились совершенно иначе, чем у позвоночных», — цитируют авторов работы в пресс-релизе.
Измерить мозговые волны у осьминогов не так-то просто. В отличие от позвоночных, у этих головоногих мягкое тело, поэтому у них нет черепа, на котором можно было бы закрепить записывающее оборудование. Прикрепить провода на щупальца тоже не лучшее решение, так как устройство может быстро оторваться.
Ученые придумали новый способ — поместить электроды под кожу. Они выбрали небольшие и лёгкие регистраторы данных, которые изначально были разработаны для отслеживания мозговой активности птиц во время полета. Команда адаптировала устройства, чтобы сделать их водонепроницаемыми, но при этом достаточно маленькими, чтобы они могли легко поместиться внутри осьминогов. Батареи, необходимые для работы в условиях низкой воздушной среды, позволяли вести непрерывную запись до 12 часов.
В качестве модельного животного исследователи выбрали крупного дневного осьминога (Octopus cyanea). Они анестезировали трех осьминогов и имплантировали регистратор в полость мышечной стенки мантии. Затем ученые вживили электроды в область мозга осьминогов, которая играет большую роль в визуальном обучении и памяти.
Когда операция была завершена, осьминогов вернули в их домашний аквариум и наблюдали за ними по видео. Через пять минут осьминоги выздоровели и следующие 12 часов спали, ели и перемещались по своему аквариуму. Все это время регистрировалась их мозговая активность. Затем с осьминогов сняли регистратор и электроды, а данные синхронизировали с видео.
Исследователи выявили несколько различных паттернов мозговой активности. Одни были похожи по размеру и форме на те, что наблюдаются у млекопитающих. Другие же паттерны представляли собой очень длительные, медленные колебания, которые ранее не были описаны.
Исследователи еще не смогли связать эти модели активности мозга с конкретным поведением животных. В этом нет ничего удивительного, ведь область мозга, куда вживили электроды, связана с бучением и памятью – и, чтобы исследовать эту схему, нужно выполнять повторяющиеся задания на память.
[Фото: KEISHU ASADA]
