Bilim adamları, serbestçe hareket eden ahtapotların beyin aktivitelerini başarıyla kaydettiler.
Ahtapotlar en zeki omurgasızlar arasındadır. Duyusal ve motor aktiviteleri bağımsızdır ve karmaşık bir merkezi sinir sistemi tarafından koordine edilir. Ahtapot beyni, birçok farklı lobda düzenlenmiş birçok nörondan oluşur ve bunların işlevleri, lezyon deneylerinin sonuçlarına dayanarak önerilmiştir.
Ahtapot, kayıt ekipmanının takılabileceği sert bir yapıya sahip olmadığından ve sekiz esnek kolunu vücudunun dışına yapışık herhangi bir yabancı cismi çıkarmak için kullandığından, ahtapotların davranışlarından in vivo elektriksel aktivite kaydı şimdiye kadar mümkün olmamıştır.
Şimdi, bilim adamları serbestçe hareket eden ahtapotlardan gelen ilk beyin dalgalarını kaydediyorlar. Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST) tarafından yürütülen çalışma, ahtapot beyinlerinin davranışlarını nasıl kontrol ettiğini anlamak için çok önemli. Zeka ve biliş için gerekli ortak ilkelere dair ipuçları sağlayabilir.
Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nün (OIST) Fizik ve Biyoloji Birimi’nde ilk yazar ve eski doktora sonrası araştırmacı Dr. Tamar Gutnick şunları söyledi: “Beynin nasıl çalıştığını anlamak istiyorsak, ahtapotlar memelilere kıyasla çalışmak için ideal hayvanlardır. Büyük bir beyne, inanılmaz derecede benzersiz bir bedene ve omurgalılardan çok farklı şekilde evrimleşmiş gelişmiş bilişsel yeteneklere sahiptirler.”
Ahtapotların vücudun her yerine ulaşabilecekleri çok güçlü ve esnek sekiz kolu vardır. Onlara tel bağlamaya çalışırsak, hemen sökerlerdi, bu yüzden ekipmanı derilerinin altına sokarak ulaşamayacakları bir yere götürmemiz gerekiyordu.”
Bilim adamları bir çözüm olarak, başlangıçta uçuş halindeki kuşların beyin aktivitelerini izlemek için tasarlanmış küçük, hafif veri kaydedicilerde karar kıldı. Ekip, cihazları su geçirmez olacak ve ahtapotların içinde kolaylıkla kayabilecek kadar kompakt olacak şekilde modifiye etti. Düşük hava koşullarında çalışması gereken piller kullanılarak 12 saate kadar sürekli kayıt mümkün olabilirdi.
Daha büyük boyutundan dolayı, araştırmacılar bugün ahtapot olarak da bilinen Octopus cyanea’yı model hayvan olarak kullanmaya karar verdiler. Kayıt cihazı manto kas duvarındaki bir deliğe yerleştirilmeden önce üç ahtapot uyutuldu. Ahtapot beyninin sefalik lob ve superior medial frontal lob olarak bilinen en erişilebilir kısmı, bilim adamlarının elektrotları yerleştirdiği yerdir.
Ameliyatları tamamlandıktan sonra ahtapotlar evlerine geri döndüler ve video ile izlendiler. Beş dakika sonra ahtapotlar iyileşti ve sonraki 12 saati uyuyarak, yemek yiyerek ve beyin aktiviteleri kaydedilirken pelvislerinin etrafında hareket ederek geçirdiler. Kayıt cihazı ve elektrotlar daha sonra ahtapotlardan çıkarıldı ve veriler videoya senkronize edildi.
Araştırmacılar, bazıları boyut ve şekil olarak memelilere benzerken, diğerleri daha önce gözlemlenmemiş çok uzun amplitüdlerin yavaş salınımları olan çeşitli farklı beyin aktivitesi modelleri tespit ettiler.
Gutnick dedi ki, Henüz bu beyin aktivitesi modellerini videolardaki belirli davranışlarla ilişkilendiremiyoruz. Ancak, hayvanlardan belirli öğrenme görevlerini yerine getirmelerini istemediği için bu tamamen şaşırtıcı değil.”
“Bu, öğrenme ve hafıza ile ilişkili bir alandır, dolayısıyla bu devreyi keşfetmek için ahtapotlarla tekrarlayan hafıza görevleri yapmamız gerekiyor. Bu, çok yakında yapmayı umduğumuz bir şey!”
Bilim adamlarına göre, serbestçe hareket eden ahtapotlardan beyin aktivitesini kaydetme yöntemi diğer ahtapot türlerinde de kullanılabilir. Ahtapotların nasıl öğrendiği, sosyal olarak nasıl iletişim kurduğu ve vücut ve kol hareketlerini nasıl kontrol ettiği de dahil olmak üzere birçok gerçeğin belirlenmesine yardımcı olabilir.
OIST Fizik ve Biyoloji Birimi’nde projeye öncülük eden ve şu anda Napoli Üniversitesi Federico II’de devam eden projeye Profesör Michael Cuba, dediVe “Bu çok önemli bir çalışma ama sadece bir ilk adım. Ahtapotlar çok zeki ama şu anda beyinlerinin nasıl çalıştığı hakkında çok az şey biliyoruz. Bu teknoloji, artık belirli görevleri yerine getirirken onların zihinlerine bakabileceğimiz anlamına geliyor. Bu heyecan verici ve güçlü.”
Dergi referansı:
- Tamar Gutnick, Andreas Neff ve ark. Davranan bir ahtapotun beyninden elektriksel aktivitenin kaydedilmesi. Güncel Biyoloji (2023). DOI: 10.2139/ssrn.4309084
