Мозг осьминога почти на 70% занят обработкой зрительных сигналов. Но до недавнего времени у ученых было лишь смутное представление о том, как эти морские животные видят свой подводный мир. В новом исследовании Университета Орегона нейробиологи впервые зафиксировали нейронную активность зрительной системы осьминога. Они создали карту поля зрения головоногого, наблюдая за реакцией его нервных клеток на светлые и темные пятна.

Выяснилось, что карта нейронной активности в зрительной системе осьминога очень похожа на то, что наблюдается в человеческом мозгу, хотя последний общий предок двух видов жил около 500 миллионов лет назад.

"Никто раньше не делал записей из зрительной системы головоногих моллюсков", — говорит нейробиолог Кристофер Ниелл. Осьминогов и другие головоногих обычно не используют в качестве моделей для понимания зрения, но команда Ниелла решила сфокусироваться именно на них. 

В статье, опубликованной в прошлом году в журнале Current Biology, ученые определили различные категории нейронов в оптической доле мозга осьминогов. 

В новом исследовании ученые измерили, как нейроны зрительной системы осьминога реагируют на темные и светлые пятна, движущиеся по экрану. Используя флуоресцентную микроскопию, исследователи могли наблюдать за различиями в реакции нервных клеток на появление пятен в разных местах.

Вместе "эти статьи обеспечивают хорошую основу, объясняя различные типы нейронов и то, на что они реагируют — два важных аспекта, которые мы хотели бы знать, чтобы начать понимать новую зрительную систему", — говорит Ниелл.

"Мы смогли увидеть, что каждая область в оптической доле реагировала на одно конкретное место на экране перед животным, — объясняет ученый. — Когда мы передвигали пятно, перемещалась и реакция в мозгу".

Полученная карта сильно похожа на отображение разных чувств, таких как зрение и осязание, в человеческом мозгу. Однако нейроны осьминога сильно реагировали на маленькие светлые пятна и большие темные пятна, отметили исследователи, что является явным отличием от зрительной системы человека. Команда Ниелла предполагает, что это может быть связано с особыми характеристиками подводной среды, в которой должны ориентироваться осьминоги. Надвигающиеся хищники могут казаться большими темными тенями, в то время как объекты, находящиеся вблизи, такие как пища, будут казаться маленькими яркими пятнами.

Теперь исследователи надеются понять, как мозг осьминога реагирует на более сложные образы, например те, которые действительно встречаются в их естественной среде. Их конечная цель — проследить путь этих визуальных сигналов глубже в мозг осьминога, чтобы понять, как он видит мир и взаимодействует с ним.

Исследование было опубликовано в Current Biology.