낙지 팔이 결정을 내리는 방법
낙지 팔이 결정을 내리는 방법
문어의 행동과 신경 과학을 연구하는 연구원들은 오랫동안 동물의 팔에는 그들 자신의 마음이 있을지도 모른다고 의심 해왔다. 새로운 모델은 낙지 신경계와 행동에 대한 이전의 연구와 실험실에서 수행 된 새로운 비디오 관측을 바탕으로 낙지의 빨판, 팔, 뇌 사이의 정보 흐름을 포괄적으로 표현한 최초의 시도입니다.
문어의 행동과 신경 과학을 연구하는 연구원들은 오랫동안 동물의 팔에는 그들 자신의 마음이 있을지도 모른다고 의심 해왔다.
워싱턴 주 벨뷰 (Bellevue)에 발표 된 새로운 모델은 문어의 신경 과학 및 행동에 대한 이전 연구와 실험실에서 수행 된 새로운 비디오 관측을 기반으로 낙지의 빨판, 팔 및 두뇌 간의 정보 흐름을 포괄적으로 표현하기위한 첫 번째 시도입니다.
새로운 연구는 낙지의 빨판이 주변 환경에서 획득 한 정보에 반응하여 행동을 시작하고 팔을 따라 이웃하는 빨판과 조화를 이룰 수 있다는 이전 연구 결과를 뒷받침합니다. 그런 다음 팔은 감각 정보와 운동 정보를 처리하고 뇌의 명령을 기다리지 않고 말초 신경계에서 집단 행동을 소집합니다.
시애틀의 워싱톤 대학 (University of Washington)에서 행동 신경 과학 및 우주 생물학의 대학원생 인 도미니크 시비 틀리 (Dominic Sivitilli)에 따르면 인간과 같은 척추 동물의 전형적인 두뇌 메커니즘이 아니라 상향식 또는 팔걸이 형 결정 메커니즘 수요일 2019 Astrobbiology Science Conference (AbSciCon 2019)에서 새로운 연구를 발표 할 예정이다.
연구자들은 궁극적으로 자신의 모델을 사용하여 팔에서 국부적으로 내려지는 결정이 사냥과 같은 복잡한 행동의 맥락에 어떻게 부합 하는지를 이해하기를 원합니다. 사냥과 마찬가지로 두뇌의 방향도 필요합니다.
"우리가 가진 큰 그림 중 하나는 분배 신경계가 어떻게 작용할 것인가하는 것입니다. 특히 복잡한 해저에서 유체를 이동하고 음식을 찾는 것과 같은 복잡한 일을 시도 할 때 어떻게 작용할 것입니까? 신경계의 이러한 노드들은 서로 연결되어있다 "고 워싱턴 대학의 신경 과학자 인 데이비드 기어 (David Gire)와 시비 텔리 (Sivitilli)의 프로젝트 고문은 말했다.
우주 공간에서 공상 과학 소설의 촉수당한 외계인에게 오랫동안 영감을 준 문어는 우리가 지구에서 만날 수있는 외계인의 지능 일 수 있다고 Sivitilli는 말했다. 그는 낙지가 세상을인지하는 방법을 이해하는 것이 우리 행성 밖의 지적인 삶을 만날 준비를 할 때와 비슷하다고 믿습니다.
"이것은 정보의 대안 모델"이라고 Sivitilli 씨는 말했다. "그것은 우주와 우주에서의인지의 다양성에 대한 이해를 우리에게줍니다."
문어는 인간과 마찬가지로 척추 동물과 비슷한 행동을하지만, 신경계 구조는 근본적으로 다르다. 척추 동물과 무척추 동물이 5 억년 전에 진화의 길로 헤어 졌기 때문에 진화했기 때문이다.
척추 동물은 척추에서 중추 신경계를 배열하여 중추를 중심으로 뇌를 처리합니다. 두족류는 문어처럼 몸 전체의 분산 된 네트워크에 배열 된 신경절 (ganglia)이라고 불리는 다중 농도의 신경 세포를 진화시켰다. 이 신경절 중 일부는 더 지배적으로 성장하여 뇌로 진화했지만, 기본적인 분산 아키텍처는 낙지의 팔과 몸 전체에 존재합니다.
"문어의 팔에는 뇌를 우회하는 신경 고리가있어 두뇌가 인식하지 못하면 서로 팔에 정보를 보낼 수 있습니다."라고 시비 틀리가 말했다. "두뇌가 팔이 어디에 있는지 확실히 모르는 동안, 팔은 서로가 어디에 있는지 안다. 그리고 이것은 팔이 움직이는 운동과 같은 행동 중에 조정할 수있게 해준다."
낙지의 5 억 뉴런 중 3 억 5 천만 개가 8 개의 팔에있다. 팔은 들어오는 감각 정보를 관리하고 이동하고 공간에서 자신의 위치를 추적하기 위해 모든 처리 능력이 필요합니다. 팔에있는 정보를 처리하면 문어가 컴퓨터의 병렬 프로세서처럼 생각하고 반응하는 속도가 빨라집니다.
Sivitilli는 세계에서 가장 큰 문어 인 Giant Pacific octopus와 더 작은 East Pacific red 또는 ruby, octopus와 함께 작업합니다. 두 종 모두 시애틀 해안과 Salish Sea의 Puget Sound 출신으로 까마귀, 앵무새, 영장류에서 배우는 것과 유사한 학습 및 문제 해결 능력을 갖추고 있습니다.
문어을 즐겁게하고 그들의 움직임을 연구하기 위해, Sivitilli와 그의 동료들은 콘크리트 블록, 질감 바위, 레고 내부 음식 정교한 미로처럼 조사하기 위해 문어에게 흥미로운 새 개체를했다. 그의 연구 그룹은 동물과 팔 사이에 문어 '신경계 대표가 작업에 접근하거나 움직임이 뇌가 지시하는에와 팔에서 관리되는 단서를 찾고, 새로운 자극에 반응하는 방법 공개 패턴을 찾고 있습니다.
Sivitilli는 낙지를 관찰하기 위해 카메라와 컴퓨터 프로그램을 사용하여 탱크에서 물건을 탐색하고 음식을 찾았습니다. 이 프로그램은 팔 각 부속에 독립적 인 의사 결정을 제안, 비동기 뇌에서 방향을 제안, 동시성에서 함께 작동, 또는 어떻게 추적, 팔의 움직임을 정량화한다.
"팔 운동을 보아서 배포 된 신경절로 인해 많은 결정이 내려지는 것을 보았습니다. 그래서 우리가하고있는 첫 번째 일 중 하나는 그 운동이 실제로 보이는 것을 계산적 관점에서 분해하려고하는 것입니다 "Gire가 말했다. "우리가보고있는 것은, 과거에 보았던 것보다 동물이 복잡한 결정을 내리는 동안 감각 정보가이 네트워크에 통합되는 방법입니다."