Wissenschaftler haben erstmals Gehirnströme von sich frei bewegenden Oktopussen aufgezeichnet. Die Daten zeigen einige unerwartete Muster, obwohl es noch zu früh ist, um zu wissen, wie das Gehirn von Oktopussen das Verhalten der Tiere steuert, berichten Forscher am 23. Februar in Aktuelle Biologie.
„In der Vergangenheit war es so schwierig, Aufzeichnungen von Tintenfischen zu machen, selbst wenn sie sediert sind“, sagt die Neurowissenschaftlerin Robyn Crook von der San Francisco State University, die nicht an der Studie beteiligt war. „Selbst wenn sich ihre Arme nicht bewegen, ist ihr ganzer Körper sehr biegsam“, was das Anbringen von Aufnahmegeräten schwierig macht.
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Oktopusse neigen auch dazu, lebhaft und schlau zu sein. Das bedeutet, dass sie sich normalerweise nicht mit der unbequemen Ausrüstung abfinden, die normalerweise zur Aufzeichnung von Gehirnströmen bei Tieren verwendet wird, sagt die Neuroethologin Tamar Gutnick von der Universität Neapel Federico II in Italien.
Um diese Hindernisse zu umgehen, passten Gutnick und Kollegen tragbare Datenlogger an, die normalerweise bei Vögeln verwendet werden, und führten die Geräte chirurgisch in drei Kraken ein. Die Forscher platzierten auch Aufzeichnungselektroden in Bereichen des Tintenfischgehirns, die sich mit Lernen und Gedächtnis befassen. Das Team zeichnete die Tintenfische dann 12 Stunden lang auf, während die Kopffüßer ihrem täglichen Leben – Schlafen, Schwimmen und Selbstpflege – in Tanks nachgingen.
Einige Gehirnwellenmuster tauchten in der 12-Stunden-Periode bei allen drei Tintenfischen auf. Zum Beispiel ähnelten einige Wellen der Aktivität im menschlichen Hippocampus, der eine entscheidende Rolle bei der Gedächtniskonsolidierung spielt. Andere Gehirnwellen ähnelten denen, die Schlaf-Wach-Zyklen bei anderen Tieren steuern.
Die Forscher zeichneten auch einige Gehirnströme auf, von denen sie sagen, dass sie noch nie zuvor bei einem Tier gesehen wurden. Die Wellen waren ungewöhnlich langsam und wechselten nur zwei pro Sekunde oder 2 Hertz. Sie waren auch ungewöhnlich stark, was auf ein hohes Maß an Synchronisation zwischen Neuronen hindeutet. Manchmal nahm nur eine Elektrode die seltsamen Wellen auf; ein anderes Mal zeigten sie sich auf weit auseinander liegenden Elektroden,
Das Beobachten dieser Muster ist aufregend, aber es ist noch zu früh, um zu sagen, ob sie mit einem bestimmten Verhalten oder einer Art von Kognition verbunden sind, sagt Gutnick. Experimente mit sich wiederholenden Aufgaben sind notwendig, um vollständig zu verstehen, wie diese Gehirnareale beim Lernen in Oktopussen aktiviert werden.
Die neue Forschung ist insofern aufregend, als sie zukünftigen Forschern eine Technik bietet, um die Gehirnaktivität bei wachen und sich natürlich verhaltenden Tintenfischen zu beobachten, sagt Crook. Es könnte verwendet werden, um die Gehirnaktivität hinter den Farbwechselfähigkeiten, dem spektakulären Sehvermögen, den Schlafmustern und der geschickten Armkontrolle der Tiere zu untersuchen (SN: 29.01.16; SN: 25.03.21).
Oktopusse sind hochintelligent, daher „kann man sich durch das Studium der Kreaturen ein Bild davon machen, was für die Intelligenz wichtig ist“, sagt Gutnick. „Die Probleme, mit denen die Tiere konfrontiert sind, sind dieselben Probleme, aber die Lösungen, die sie finden, sind manchmal ähnlich und manchmal unterschiedlich, und all diese Vergleiche lehren uns etwas.“