Новая карта зрительной системы осьминога дает ключи к эволюции мозга

Команда исследователей из Университета Орегона создала детальную карту зрительной системы калифорнийского двупятнистого осьминога (Octopus bimaculoides). Они классифицировали типы нейронов в оптической доле мозга, отвечающей за зрение. Результаты опубликованы 31 октября в журнале Current Biology.

Ключевые выводы:

  • Осьминоги обладают выдающейся зрительной системой, и значительная часть их мозга посвящена обработке визуальной информации. Их глаз устроен поразительно похоже на человеческий, однако строение мозга полностью отличается.
  • Используя генетические методы, ученые выделили шесть основных классов нейронов в оптической доле, различающихся по химическим сигналам (нейротрансмиттерам). Анализ активности генов позволил выявить дальнейшие подтипы.
  • Обнаружены специфические группы нейронов с характерной пространственной организацией. Например, кольцо нейронов вокруг оптической доли, использующих молекулу октопамин (аналог адреналина у насекомых), которая у дрозофил усиливает обработку зрительной информации во время активности.
  • Около трети нейронов в исследованных образцах выглядели не полностью развитыми. Это согласуется с тем, что мозг осьминога продолжает расти и добавлять новые нейроны на протяжении всей жизни.
  • На явном уровне нейроны осьминога не соответствуют нейронам млекопитающих — они используют другие нейротрансмиттеры. Это указывает на конвергентную эволюцию: разные эволюционные пути привели к схожим сложным зрительным системам.

Значение и дальнейшие шаги:

  • Карта является ресурсом для нейробиологов и может помочь понять фундаментальные типы клеток, необходимые для сложного интеллекта.
  • Исследование затруднено из-за слабой изученности генетики головоногих. Для осьминогов пока не разработаны многие инструменты точного генетического редактирования, доступные для классических лабораторных животных.
  • Команда Нила продолжает работу по картированию мозга за пределами оптической доли и изучает, как нейроны этой доли обрабатывают визуальную информацию.