Come fanno i polpi a controllare 8 braccia? Gli scienziati scoprono uno strano sistema nervoso segmentato. Hanno definito la mappa spaziale delle sue braccia con ventose “suckeroptopy”.
“Pensando a questo da una prospettiva di modellazione, il modo migliore per impostare un sistema di controllo per questo braccio molto lungo e flessibile sarebbe dividerlo in segmenti.”
Mai sfidare un polpo a una gara di danza popping e locking, diceva sempre mio nonno. Con otto braccia simili a vermi, mostrano una destrezza e un controllo straordinari, e ora gli scienziati hanno scoperto una caratteristica curiosa dei loro sistemi nervosi che lo rende possibile. Con corde nervose assiali segmentate che si collegano a singole ventose, i polpi mostrano un sistema di mappatura spaziale per le loro braccia mai visto prima, che gli scienziati hanno chiamato “suckeroptopy”.
“Se hai un sistema nervoso che controlla un movimento così dinamico, è un buon modo per impostarlo”, ha detto il dottor Clifton Ragsdale, professore di neurobiologia a UChicago e autore senior dello studio, in una dichiarazione. “Pensiamo che sia una caratteristica che si è evoluta specificamente nei cefalopodi dal corpo molle con ventose per eseguire questi movimenti simili a vermi.”
I polpi hanno otto braccia e ogni braccio ha il proprio sistema nervoso esteso, che, combinato, contiene più neuroni di quanti se ne trovino nel cervello dell’animale. Sono concentrati attorno alla corda nervosa assiale (ANC), che comprende tutte le ventose mentre si snoda lungo l’arto. Esattamente come l’ANC fosse collegato alla muscolatura non era chiaro, quindi un team ha studiato il polpo californiano a due macchie, Octopus bimaculoides, per scoprirlo. Osservando sottili strisce di campioni di tessuto prelevati dalle loro braccia, hanno osservato come i neuroni fossero impacchettati in segmenti separati da spazi, noti come setti. Hanno anche visto che ogni segmento era collegato a una diversa regione muscolare rispetto al successivo. Sembra strano, ma ha senso se si considera che le braccia devono operare con specificità locale pur muovendosi sincronicamente come un unico arto.
“Pensando a questo da una prospettiva di modellazione, il modo migliore per impostare un sistema di controllo per questo braccio molto lungo e flessibile sarebbe dividerlo in segmenti”, ha detto Cassady Olson, uno studente laureato in Neuroscienze Computazionali che ha guidato lo studio. “Deve esserci una sorta di comunicazione tra i segmenti, che si può immaginare aiuterebbe a rendere più fluidi i movimenti.”
Quei setti erano anche dove i nervi per ogni ventosa si staccavano dall’ANC, collegandosi ai loro bordi esterni. Questa configurazione potrebbe significare che il sistema nervoso crea effettivamente una mappa spaziale che incorpora la posizione di ogni ventosa, che può essere mossa indipendentemente ed è capace di assaporare e annusare qualsiasi cosa con cui entri in contatto. Pensateci come a un braccio coperto di mani, lingue e nasi, e capirete perché è così importante avere un forte controllo su di essi. È questa “suckeroptopy” per un sistema di mappatura spaziale che permette ai polpi di muoversi nell’ambiente, raccogliendo informazioni preziose mentre vanno.
Inoltre, il team ha scoperto che anche i calamari longfin inshore (Doryteuthis pealeii) hanno ANC segmentati, ma solo nelle parti dei loro arti dotate di ventose. Questo indica che è un adattamento cruciale per controllare le braccia sensoriali nei cefalopodi, che per i polpi costituiscono la maggior parte del loro corpo.
Il polpo è spesso citato come il miglior modello di vita aliena da trovare sulla Terra, e man mano che impariamo di più sulle loro braccia per cervelli e circuiti, il confronto sembra più appropriato che mai. Lo studio è pubblicato su Nature Communications.