Verbluffend denkvermogen van octopussen verder ontrafeld: "Grote diversiteit aan relatief zeldzame hersencellen"
Voor het eerst hebben onderzoekers de verschillende celtypes in kaart gebracht die voorkomen in octopushersenen. Door het verbluffend denkvermogen van deze dieren hoeft het niet te verbazen dat hun hersencellen gelijkaardige eigenschappen vertonen aan de gekende neuronen en glia bij andere dieren. Wel verrassend is het grote aantal verschillende soorten hersencellen. Deze diversiteit verklaart mogelijk waarom octopussen – hoewel ze evolutionair zo’n 600 miljoen jaar van ons verwijderd zijn – toch in staat zijn complexe denkoefeningen op te lossen.
Octopussen zijn met hun acht armen buitengewone dieren. Daar komt nog bij dat ze in staat zijn complexe taken uit te voeren zoals het hanteren van gebruiksvoorwerpen, dat ze probleemoplossend kunnen denken en zich vliegensvlug kunnen camoufleren zodat ze opgaan in hun omgeving. Dit onderscheidt hen van andere ongewervelde dieren en maakt hen bijzonder intrigerend.
Hoewel octopussen evolutionair gezien zo’n 600 miljoen jaar van ons verwijderd zijn - zo lang is het geleden dat we een gemeenschappelijke voorouder hadden - kan onderzoek naar hun hersenen ons ontzettend veel bijleren over onze eigen hersenontwikkeling, maar ook over het denkvermogen van dieren en hoe zij de wereld percipiëren.
Hersenatlas
Het is weliswaar al geweten hoe octopushersenen er van vorm uitzien en opgebouwd zijn, maar we wisten nog niet welke types cellen erin voorkomen en hoe die bijdragen aan het verbluffend denk- en leervermogen van de dieren.
Daar heeft het onderzoeksteam van professor Eve Seuntjens van de KU Leuven nu verandering in gebracht. Het team onderzocht welke celtypes er aanwezig zijn in de hersenen van octopussen en maakte er letterlijk een kaart van die aantoont welke types hersencellen er zijn en waar deze voorkomen.
Dat deed het team door single-cell RNA sequencing, waarbij men in elke cel van de hersenen apart gaat kijken welke genen er gevormd worden. Die vergeleken de onderzoekers dan met de genen die actief zijn in de hersencellen van fruitvliegen en muizen.
Het is geen grote verrassing dat octopushersencellen kenmerken vertonen van de typische neuronen en glia zoals we die kennen bij fruitvliegen en muizen. Gliacellen zijn cellen in het zenuwstelsel die de neuronen of zenuwcellen steun en voeding bieden.
"Wat wel verbaast, is het groot aantal verschillende soorten hersencellen. Wat onze hersenschors groot maakt, is niet zozeer het aantal verschillende celtypes maar het grote aantal cellen per type. Bij octopussen is het omgekeerd: hun volumineuze brein heeft een grotere diversiteit aan relatief zeldzame cellen", zei doctoraatsonderzoekster- en eerste auteur van de studie over het onderzoek Ruth Styfhals.
De wereld door de ogen van een octopus
“Er werden door onze onderzoeksgroep al gelijkenissen aangetoond tussen de migratie van menselijke hersencellen en die van octopussen in een vroeg stadium van ontwikkeling, maar deze studie wijst toch op een andere organisatie en complexiteit eens de hersenen verder ontwikkelen", zo zei professor Seuntjens.
“We vermoeden dat de diversiteit aan hersenceltypes bij octopussen mee aan de basis ligt van hun enorme denkvermogen. In de toekomst zou verder onderzoek ons kunnen leren welke hersencircuits gevormd worden, welke functie ze vervullen en bijgevolg hoe octopussen de wereld waarnemen."
De studie van het team van Seuntjens en hun Duitse en Italiaanse collega's is gepubliceerd in Nature Communications. Dit artikel is gebaseerd op een persmededeling van KU Leuven.