“身不由己”?章鱼的触手有自己的意识

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15: 12: 03半个故事

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很长一段时间,章鱼一直是带有触角的科幻作家的灵感源泉。形状不仅独特,而且章鱼触手的灵活性也给人留下了深刻的印象。研究章鱼行为和神经科学的科学家长期以来一直怀疑这些触手是自我意识的。

在6月26日的2019年天体生物学科学会议上,华盛顿大学的科学家们提出了一个新的模型。基于先前对章鱼神经科学和行为的研究以及新的视频观察,该模型提供了章鱼吸盘,触手和大脑之间信息流动的全面演示。该研究验证了科学家之前的研究结果,即章鱼吸盘可以在从外围环境接收信息后触发活动,并与沿触手分布的相邻吸盘相互作用。然后触手处理感觉和运动信息,并在大脑命令到达之前收集周围神经系统中设定的动作。

西雅图华盛顿大学行为神经科学与天体生物学研究生Dominic Sivitilli表示,与人类脊椎动物衍生大脑的决策机制不同,章鱼表现出自下而上或自我接触的向上。决策机制。

Sivitilli的研究包括世界上最大的章鱼太平洋巨型章鱼,以及较小的太平洋红宝石章鱼。这两种动物都生活在西雅图海岸和普拉特湾附近的萨利希海,并且有能力学习和解决乌鸦,鹦鹉和灵长类动物等问题。为了取悦章鱼并研究他们的动作,Sivitilli和他的同事给章鱼提供了一些有趣和新颖的研究对象,如煤渣块,纹理岩石,乐高玩具和内部食物的精致迷宫。他的研究小组正在寻找一个模型来揭示当章鱼接近任务或响应新的刺激时神经系统如何在触手之间分布。他们正在寻找线索来确定哪些动作是由大脑引导的,哪些动作是由触手控制的。

在实验中,Sivitilli使用相机和计算机程序来观察章鱼在水箱中探测物体并寻找食物的过程。该程序量化触手的运动,同时跟踪触手之间的合作。如果所有触手的动作都是同步的,则这些动作由大脑控制,相反,如果各个触手的动作是异步的,则提示每个触手做出单独的决定。 Gire说:“只要通过观察触手的运动,就可以看出这些分布式神经节做出了许多小的决定。所以我们要做的第一件事就是尝试从计算点来分析这一运动的实际情况。 “与过去相比,我们现在关注的是当动物做出复杂的决定时,感官信息如何融入网络。”

研究人员最终希望利用他们的模型来理解触手所做出的决定如何适应狩猎等复杂的狩猎行为。 “我们面临的一个大问题是弄清楚分布式神经系统是如何工作的,特别是当它试图做一些复杂的事情时,比如在液体中移动,在复杂的海床上寻找食物。关于神经系统中的这些节点。华盛顿大学的神经科学家大卫吉尔说:“关于他们如何联系,还有很多未解决的问题。”

章鱼的许多行为与脊椎动物相似,但两者之间的神经系统结构存在根本差异。脊椎动物的中枢神经系统沿着脊柱分布并最终在头部形成高度集中的大脑。头足类动物如章鱼已经进化出了各种神经节,称为神经节,它们遍布全身的神经网络。这些神童中的一些占主导地位并成为他们的大脑,但是潜在的分布式结构仍然存在于章鱼的触手和整个身体中。 “章鱼有一个绕过大脑的神经环,所以你可以在没有大脑知道的情况下与其他触须进行交流,”Sivitilli说。 “因此,当大脑不确定触手在哪里时,触须相互认识。”对手的位置,允许他们在爬行和其他运动期间相互合作。“

在章鱼中的5亿个神经元中,有3.5亿个分布在触手中。触手需要这些处理能力来管理传入的感官信息,移动和跟踪他们在太空中的位置。触摸板中的处理信息允许章鱼思考和反应更快,就像计算机中的并行处理器一样。

原文在现场

编译:最大

评论者:三水

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很长一段时间,章鱼一直是带有触角的科幻作家的灵感源泉。形状不仅独特,而且章鱼触手的灵活性也给人留下了深刻的印象。研究章鱼行为和神经科学的科学家长期以来一直怀疑这些触手是自我意识的。

在6月26日的2019年天体生物学科学会议上,华盛顿大学的科学家们提出了一个新的模型。基于先前对章鱼神经科学和行为的研究以及新的视频观察,该模型提供了章鱼吸盘,触手和大脑之间信息流动的全面演示。该研究验证了科学家之前的研究结果,即章鱼吸盘可以在从外围环境接收信息后触发活动,并与沿触手分布的相邻吸盘相互作用。然后触手处理感觉和运动信息,并在大脑命令到达之前收集周围神经系统中设定的动作。

西雅图华盛顿大学行为神经科学与天体生物学研究生Dominic Sivitilli表示,与人类脊椎动物衍生大脑的决策机制不同,章鱼表现出自下而上或自我接触的向上。决策机制。

Sivitilli的研究包括世界上最大的章鱼太平洋巨型章鱼,以及较小的太平洋红宝石章鱼。这两种动物都生活在西雅图海岸和普拉特湾附近的萨利希海,并且有能力学习和解决乌鸦,鹦鹉和灵长类动物等问题。为了取悦章鱼并研究他们的动作,Sivitilli和他的同事们为章鱼提供了一些有趣而新颖的研究对象,如煤渣块,纹理岩石,乐高玩具和内部有食物的精致迷宫。他的研究小组正在寻找一个模型来揭示当章鱼接近任务或响应新的刺激时神经系统如何在触手之间分布。他们正在寻找线索来确定哪些动作是由大脑引导的,哪些动作是由触手控制的。

在实验中,Sivitilli使用相机和计算机程序来观察章鱼在水箱中探测物体并寻找食物的过程。该程序量化触手的运动,同时跟踪触手之间的合作。如果所有触手的动作都是同步的,则这些动作由大脑控制,相反,如果各个触手的动作是异步的,则提示每个触手做出单独的决定。 Gire说:“只要通过观察触手的运动,就可以看出这些分布式神经节做出了许多小的决定。所以我们要做的第一件事就是尝试从计算点来分析这一运动的实际情况。 “与过去相比,我们现在关注的是当动物做出复杂的决定时,感官信息如何融入网络。”

研究人员最终希望利用他们的模型来理解触手所做出的决定如何适应狩猎等复杂的狩猎行为。 “我们面临的一个大问题是弄清楚分布式神经系统是如何工作的,特别是当它试图做一些复杂的事情时,比如在液体中移动,在复杂的海床上寻找食物。关于神经系统中的这些节点。华盛顿大学的神经科学家大卫吉尔说:“关于他们如何联系,还有很多未解决的问题。”

章鱼的许多行为与脊椎动物相似,但两者之间的神经系统结构存在根本差异。脊椎动物的中枢神经系统沿着脊柱分布并最终在头部形成高度集中的大脑。头足类动物如章鱼已经进化出了各种神经节,称为神经节,它们遍布全身的神经网络。这些神童中的一些占主导地位并成为他们的大脑,但是潜在的分布式结构仍然存在于章鱼的触手和整个身体中。 “章鱼有一个绕过大脑的神经环,所以你可以在没有大脑知道的情况下与其他触须进行交流,”Sivitilli说。 “因此,当大脑不确定触手在哪里时,触须相互认识。”对手的位置,允许他们在爬行和其他运动期间相互合作。“

在章鱼中的5亿个神经元中,有3.5亿个分布在触手中。触手需要这些处理能力来管理传入的感官信息,移动和跟踪他们在太空中的位置。触摸板中的处理信息允许章鱼思考和反应更快,就像计算机中的并行处理器一样。

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