Desentrañada la destreza cognitiva de los pulpos

Uno de los secretos que explica la destreza cognitiva de los pulpos radica en sus complejas neuronas, que operan en una dirección de sentido único para gestionar la memoria y el aprendizaje. Una adaptación evolutiva que es la base de su eficiencia cognitiva.

Los pulpos son criaturas fascinantes, conocidas por su inteligencia y su capacidad de resolver problemas. Son los invertebrados más inteligentes del mundo y tienen un cerebro grande y bien desarrollado que está dividido en ocho lóbulos.

Esto les da una gran capacidad de aprendizaje y de procesamiento de información, por lo que desde hace 150 años los científicos vienen estudiando su impresionante cerebro.

Los pulpos también son muy hábiles y pueden usar sus ocho tentáculos para manipular objetos con precisión. Pueden abrir tapas de botellas, destapar latas y hasta usar herramientas para cazar. Además, son muy buenos nadadores y pueden cambiar de color para camuflarse en su entorno.

Inteligencia demostrada

La inteligencia de los pulpos ha sido demostrada en una serie de experimentos. Por ejemplo, un estudio descubrió que los pulpos pueden aprender a abrir puertas y cajas para acceder a la comida. Otro estudio observó que los pulpos pueden usar herramientas para cazar y obtener alimentos.

Los pulpos también son muy curiosos y les gusta explorar su entorno. Son capaces de aprender y adaptarse a nuevas situaciones y son capaces de resolver problemas complejos. Representan una fuente de investigación para conocer mejor los procesos cognitivos.

Misterio sin resolver

A pesar de todo lo que la hemos estudiado, la inteligencia de los pulpos sigue siendo un misterio para los científicos. No se sabe exactamente cómo los pulpos son capaces de ser tan inteligentes, pero es probable que sea debido a su cerebro grande y bien desarrollado, así como a su capacidad de aprendizaje y de adaptación.

Ahora, una nueva investigación ha realizado el primer análisis del conectoma de un pequeño volumen del lóbulo vertical (VL) de la especie Octopus vulgaris. Este conectoma es una estructura cerebral que media en la adquisición de la memoria a largo plazo en este molusco conductualmente avanzado.

Neuronas complejas

Este análisis del conectoma ha puesto de manifiesto que las complejas neuronas son clave para su alta inteligencia: ha desvelado la arquitectura neuronal que rige los procesos de aprendizaje del pulpo. Los resultados de este estudio se publican en la revista Life.

El equipo protagonista de este trabajo, integrado por científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén y de la Universidad de Harvard en Boston, se valió de tecnología punta para construir un "diagrama de cableado" del lóbulo vertical, consistente en una red tridimensional de los elementos estructurales que componen la arquitectura cognitiva del pulpo, tal como se aprecia en la imagen adjunta.

“Este enfoque innovador nos permitió rastrear el conectoma, es decir, las intrincadas conexiones sinápticas entre los elementos neuronales que componen la red”, explica el profesor Benny Hochner, uno de los protagonistas de esta investigación, en un comunicado.

Modelo insólito

Lo primero que apreciaron los investigadores es que este cableado desafía las nociones establecidas sobre la funcionalidad de las redes neuronales en el contexto del aprendizaje y la memoria, lo que representa una pista para el estudio de estos procesos en otras especies.

A diferencia de los modelos típicos, la red del lóbulo vertical del pulpo opera como una calle de sentido único, con información solo de las neuronas de entrada a las neuronas de salida que controlan el comportamiento del pulpo.

El centro de esta simplicidad es la estructura organizativa de aproximadamente 25 millones de interneuronas, que se dividen en dos grupos distintos: células amacrinas simples (SAM) y células amacrinas complejas (CAM), explican los investigadores.

Interacciones neuronales

Las SAM, que suman alrededor de 23 millones, se especializan en el aprendizaje de características visuales a través del refuerzo sináptico. En cambio, las CAM, con un total aproximado de 400.000, juegan un papel fundamental en la consolidación de los niveles de actividad.

Los dos tipos de neuronas envían sus ramas axonales para conectarse con células más grandes en la capa de salida.

Las células simples, que transmiten información "aprendida", hacen que las células grandes se activen, mientras que las células complejas las hacen menos activas, controlando que el cerebro funcione de manera eficiente.

Adaptación evolutiva

Esta adaptación evolutiva subraya la destreza cognitiva única del pulpo, lo que contribuye a nuestra comprensión de los mecanismos neuronales importantes para las funciones cognitivas, concluyen los investigadores.

La investigación revela que Octopus vulgaris es un organismo modelo inapreciable para la exploración en profundidad de las redes de adquisición de memoria, y abre puertas para desentrañar aún más las complejidades de los procesos cognitivos de los cefalópodos, enriqueciendo nuestra comprensión de la memoria en varias especies.

Referencia

Connectomics of the Octopus vulgaris vertical lobe provides insight into conserved and novel principles of a memory acquisition network. Flavie Bidel et al. Life, Jul 6, 2023. DOI:https://doi.org/10.7554/eLife.84257