¿Cómo es ser un pulpo?

Los pulpos, junto con sus primos cefalópodos calamares y sepias, se consideran algunos de los invertebrados más inteligentes que existen. Tienen cerebros grandes y son capaces de dominar rápidamente una variedad de pruebas de laboratorio que implican aprendizaje sensorial y memoria.

A diferencia de la mayoría de los animales (incluidos los humanos), los pulpos no están restringidos en sus movimientos por un esqueleto rígido. Con sus cuerpos blandos y brazos múltiples, tienen una flexibilidad casi ilimitada.

Pero debido a que carecen de una estructura rígida, se creía que el sistema nervioso central del pulpo solo tenía un control limitado sobre sus extremidades. A pesar de que eran superestrellas en muchas pruebas de laboratorio de inteligencia, los pulpos obstaculizaron a los investigadores al fallar consistentemente en tareas que les exigían combinar la información de recompensa del sistema nervioso central con el conocimiento visual y periférico de la ubicación de sus brazos.

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¿Cómo pueden los investigadores intentar comprender y descifrar los comportamientos y habilidades del pulpo? El Dr. Michael Kuba, un investigador de la Universidad Hebrea en el Instituto Silberman de Ciencias de la Vida, está tratando de hacer justamente eso. En agosto presentó su trabajo con los coautores Tamar Gutnick y Binyamin Hochner en el Congreso Internacional de Neuroetología en College Park, Maryland.

Kuba, Gutnick y Hochner desarrollaron un laberinto de plexiglás transparente de tres opciones que requería que el pulpo utilizara un solo brazo y lo dirigiera a un compartimento visualmente marcado fuera de su tanque. Sus resultados muestran, por primera vez, que el pulpo es capaz de guiar un solo brazo en un movimiento complejo hacia una ubicación. Estos resultados sugieren que los pulpos pueden combinar información sobre la ubicación del brazo periférico con información visual para controlar los movimientos dirigidos a un objetivo.

Le pregunté a Michael Kuba sobre su investigación sobre estos animales "inusualmente encarnados" y qué hace que los pulpos sean tan fascinantes para trabajar.

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El título de tu póster fue "Conocer a un alienígena: experimentos de comportamiento sobre el pulpo". ¿Qué hace que un pulpo sea un ser tan extraño?

Michael Kuba: Los pulpos son diferentes ya que poseen un cuerpo blando y flexible que no tiene ningún punto de referencia obvio como nosotros, o cualquier otro animal articulado, tenemos. Por supuesto, los gusanos tienen las mismas propiedades que sus cuerpos, pero no son tan móviles y activos como lo es un pulpo. Los pulpos y otros cefalópodos también tienen los sistemas nerviosos más complejos de cualquier molusco. Tienen un sistema visual avanzado único análogo al de la mayoría de los vertebrados. Viviendo en un mundo sensorial muy diferente al nuestro, los pulpos proporcionan un desafío e inspiración para generaciones de investigadores.

¿Cómo te interesaste por el comportamiento del pulpo?

Kuba:

Un amigo me registró, así que participé en el proyecto de pulpo en el Instituto Konrad Lorenz en Altenberg (la casa donde creció Konrad Lorenz). Después de terminar mi maestría (en la ultraestructura de los riñones de reptiles), comencé allí como estudiante de doctorado.

Describe el laberinto Y modificado que desarrollaste. ¿Por qué diseñaste esta nueva tarea especialmente para un pulpo, y qué esperabas aprender de ella?

Kuba: Durante muchos años, la investigación sobre los pulpos se ha centrado en pruebas de aprendizaje simples, basándose en la respuesta de ataque innato de los animales. En combinación con los experimentos de lesión quirúrgica, los investigadores pudieron identificar algunas de las vías neuronales más importantes en el sistema nervioso del pulpo. Pero una pregunta muy importante quedó sin respuesta: ¿hasta qué punto y cómo este animal de cuerpo blando controla su cuerpo, y específicamente, sus brazos?

Usando una modificación de laberintos en forma de Y, investigamos si los pulpos poseen más control de sus cuerpos de lo que se pensaba. ( Vea un excelente video resumen del equipo de investigación que demuestra el laberinto arriba ). Desarrollamos varios laberintos diferentes que tienen dos características en común: se pueden usar en el hometank de los pulpos e intentan abordar cuestiones de conciencia corporal y control motor. La forma del laberinto, una estrecha abertura central de tubo en tres compartimentos de elección, se basaba en el movimiento de exploración natural que los brazos de pulpo a menudo realizan cuando exploran y cazan en grietas pequeñas y debajo de rocas. El laberinto en Y que está montado en el vidrio frontal del tanque nos permite observar a los retoños de cerca mientras realizan varias tareas, como explorar o recuperar objetos.

Para alcanzar la recompensa de la comida, los pulpos tenían que llegar a un solo brazo a través del tubo, fuera del agua y hacia el agua del compartimiento de la meta. El compartimento del objetivo contenía una pequeña recompensa de comida y estaba marcado con un disco negro.

¿Cómo se desempeñaron los pulpos en esta tarea? ¿Viste diferencias individuales en diferentes pulpos? ¿Puedes comparar su aprendizaje con el de otros animales?

Kuba: Nuestros hallazgos muestran que los pulpos son capaces de recordar y repetir una serie de acciones motrices que los llevan a un objetivo deseado. Para completar la tarea, los animales identificaron el objetivo, lo asociaron con una recompensa positiva, se posicionaron con una vista clara del objetivo, insertaron el brazo en el tubo central e intentaron guiar su brazo hacia el compartimiento de la meta.

El rendimiento fue muy diferente a nivel individual. El problema principal era que teníamos algunos animales que eran "excesivamente entusiastas": estos animales llevaban mucho más tiempo que los otros, que se acercaron al laberinto de una manera más tímida. Al final, todos menos uno de los siete pulpos evaluados alcanzaron el criterio para aprender la tarea, que consistió en cinco intentos correctos seguidos. Los seis pulpos exitosos tomaron entre 61 y 211 ensayos para alcanzar ese criterio, y cinco de ellos pudieron completar esta tarea con éxito en menos de 90 ensayos.

¿A qué direcciones específicas crees que tu investigación podría o debería ir desde aquí? ¿Podemos aprender cómo es ser un pulpo?

Kuba: Bueno, espero que nos acerquemos paso a paso. Creo que el gran desafío será diseñar y llevar a cabo experimentos que nos ayuden a comprender el mundo sensorial en el que vive un pulpo. Por supuesto, es mucho más fácil decirlo que hacerlo. El plan es continuar usando series de laberintos u otros artilugios que obliguen al pulpo a usar ciertos sentidos (ya sea exclusivamente o junto con otros) para resolver tareas específicas. Quiero continuar a lo largo de la línea de conciencia corporal y control motor, eso es seguro. También me gustaría volver a mi tema de doc post y probar nuevas técnicas para poder obtener grabaciones de animales que se comportan.

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