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martes, 28 de febrero de 2023

Descubren unas extrañas señales en los cerebros de los pulpos


RESUMEN:

A los especímenes estudiados se les implantaron unos electrodos que midieron su actividad cerebral durante doce horas


Los pulpos son todo un misterio: son capaces de resolver problemas muy complicados, poseen sistemas nerviosos tan evolucionados como los de los mamíferos o su bioquímica es tan diferente a todo lo demás que hay quien ha propuesto que llegaron del espacio

Ahora, un nuevo estudio ha añadido un nuevo interrogante: tras monitorizar la actividad cerebral de estos cefalópodos, han encontrado unas señales que no tienen explicación.

Los investigadores consiguieron adentrarse en la mente de los pulpos tras implantarles unos electrodos bajo la piel que podían registrar hasta 12 horas de actividad cerebral.

Lo que significan exactamente las grabaciones aún no se ha descifrado, pero la investigación demuestra un primer paso para comprender los extraños e intrincados cerebros de estos animales únicos.

«Si queremos entender cómo funciona el cerebro, los pulpos son el animal perfecto para estudiar en comparación con los mamíferos«, explica Tamar Gutnick, investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (Japón) y de la Universidad de Nápoles Federico II (Italia). 

«Tienen un cerebro grande, un cuerpo increíblemente único y habilidades cognitivas avanzadas que se han desarrollado de manera completamente diferente a las de los vertebrados».

Cómo poner el 'collar' al pulpo


Los pulpos son animales muy inteligentes y extremadamente curiosos. 

Además, sus ocho brazos totalmente móviles les otorgan habilidades de manipulación y alcance sin rival en el reino animal.

Eso dificulta poner cualquier tipo de dispositivo sobre su piel. «Si intentáramos conectarles cables, lo arrancarían de inmediato -explica Gutnick-, así que necesitábamos una forma de poner el equipo completamente fuera de su alcance, colocándolo debajo de su piel».

Así, el equipo se fijó en los electrodos y dispositivos que se utilizan para rastrear la actividad cerebral de las aves en vuelo. Estos dispositivos a menudo están protegidos por una carcasa impermeable de plástico duro que tiene un perfil relativamente grande y, por lo tanto, no es adecuado para la implantación en pulpos, por lo que el equipo desarrolló una carcasa aerodinámica de tubos de plástico.

Seleccionaron para su trabajo tres pulpos de la especie Octopus cyanea, también conocido como el gran pulpo azul; un pulpo grande con una cavidad dentro del manto -la 'cabeza' del pulpo abombada-, en donde se podría acomodar el dispositivo. Los investigadores implantaron los electrodos dentro de cada pulpo, previamente anestesiado, directamente en los lóbulos frontales superiores verticales y medianos. Después se conectaron al manto del pulpo, donde se encontraba el dispositivo registrador, que tenía una batería para registrar durante 12 horas ininterrumpidamente la actividad cerebral del animal.

Una vez insertado el equipo, los autores devolvieron a los pulpos a sus tanques, que tras un tiempo, despertaron y volvieron a su actividad normal -aunque esta vez, monitorizada-. También se instalaron cámaras de vídeo para grabar lo que estaban haciendo y comparar después la actividad cerebral con el comportamiento de cada pulpo.

Una vez que se completaron las grabaciones, los investigadores sacrificaron a los pulpos y recuperaron los dispositivos. 

Identificaron varios patrones de actividad cerebral de larga duración, incluidos algunos similares a los observados en los mamíferos. Otros patrones, sin embargo, no se parecen a nada a lo que sabemos de otros cerebros.

Sin respuesta

Lo que quieren decir es un misterio. Los patrones no pudieron vincularse a ninguno de los comportamientos vistos en los vídeos.

Pero, aunque pueda parecer misterioso, los autores recalcan que no tiene que encerrar una gran sorpresa: las regiones del cerebro en las que se colocaron los electrodos están asociadas con el aprendizaje y la memoria, y no se requirió que los pulpos realizaran ninguna tarea de aprendizaje o memoria durante el experimento.

ENLACES:

https://www.abc.es/ciencia/descubren-extranas-senales-cerebros-pulpos-20230227185001-nt.html

martes, 29 de noviembre de 2022

El cerebro de los pulpos, más parecido al humano de lo que creíamos

 RESUMEN:

Entre todos los invertebrados, los cefalópodos son los únicos animales que han desarrollado grandes y complejos cerebros con distintas capacidades cognitivas

Entre todos los animales, los cefalópodos se encuentran entre los más inteligentes. Pulpos, calamares y sepias han demostrado en muchas ocasiones ser capaces de resolver problemas de gran dificultad, y todos ellos cuentan con sistemas nerviosos de una complejidad solo comparable a la de los mamíferos. En algunos aspectos su bioquímica es tan diferente a todo lo demás que algunos investigadores han llegado incluso a proponer que los pulpos vinieron del espacio. De hecho, cuando el genoma del pulpo se publicó en 'Nature' , el 13 de agosto de 2015, suscitó más preguntas que respuestas. Y algunos de los científicos que trabajaron en su secuenciación se referían a este animal como a «lo más parecido a un extraterrestre» en nuestro propio planeta.

Ahora, en un estudio recién aparecido en 'Science Advances', un equipo dirigido por Nikolaus Rajewsky, del Centro Max Delbrück, en Berlín, ha demostrado que la extraordinaria evolución de los cefalópodos está vinculada a una súbita expansión de su repertorio de microARN.

Si retrocedemos lo suficiente en el tiempo, nos encontraremos con el que fue el último ancestro común conocido entre humanos y cefalópodos. Se trataba de un animal muy primitivo, similar a un gusano y dotado de una inteligencia mínima. Pero después, los animales fueron progresando, haciéndose cada vez más complejos y diferentes entre sí. Ahora, el reino animal puede dividirse en dos clases de organismos: los que tienen columna vertebral y los que no. Al primer grupo, los vertebrados, pertenecen los primates y los demás mamíferos, que en general desarrollaron grandes y complejos cerebros con distintas capacidades cognitivas. Cosa que los invertebrados, el segundo grupo, no hizo. Con una única excepción: los cefalópodos.

Durante mucho tiempo, los científicos se han preguntado por qué un sistema nervioso tan complejo pudo llegar a desarrollarse sólo en este tipo de moluscos. Y ahora, el estudio de 'Science Advances' propone una posible solución. En su artículo, Rajewsky y sus colegas explican que los pulpos poseen un repertorio enormemente expandido de microARN (miARN) en su tejido neural, algo muy similar a lo que sucedió en el desarrollo de los vertebrados. «Entonces, ¡esto es lo que nos conecta con el pulpo!», dice Rajewsky, que está convencido de que este hallazgo probablemente signifique que los miARN juegan un papel fundamental en el desarrollo de cerebros complejos.

En 2019, Rajewsky leyó una publicación sobre análisis genéticos realizados en pulpos. Los científicos habían descubierto que en estos cefalópodos se produce una gran cantidad de edición de ARN, lo que significa que hacen un uso extensivo de ciertas enzimas que pueden recodificar su ARN. «Esto me hizo pensar -explica- que los pulpos podrían ser buenos no solo para editar, sino que también podrían tener otros trucos de ARN bajo la manga». Y así comenzó una colaboración con la estación de investigación marina Stazione Zoologica Anton Dohrn , en Nápoles, que le envió muestras de 18 tipos diferentes de tejido de pulpos muertos.

Los resultados de estos análisis fueron sorprendentes: «De hecho, se llevaba a cabo una gran cantidad de edición de ARN, pero no en las áreas que creemos que son de interés», dice Rajewsky. El descubrimiento más interesante fue, de hecho, la espectacular expansión de un conocido grupo de genes de ARN, los microARN. Se encontraron un total de 42 nuevas familias de miARN, específicamente en tejido neural y principalmente en el cerebro. Dado que estos genes se conservaron durante la evolución de los cefalópodos, el equipo concluye que fueron claramente beneficiosos para los animales y, por lo tanto, funcionalmente importantes.

El secreto está en el miARN

Rajewsky ha estado investigando los miARN durante más de 20 años. En lugar de traducirse en ARN mensajero y entregar las instrucciones para la producción de proteínas en la célula, estos genes codifican pequeños fragmentos de ARN que se unen al ARN mensajero y, por lo tanto, influyen en la producción de proteínas. Estos sitios de unión también se conservaron a lo largo de la evolución de los cefalópodos, otra indicación de que estos nuevos miARN tienen una importancia funcional.

«Se trata de la tercera mayor expansión de familias de microARN en el mundo animal y la más grande fuera de los vertebrados -dice por su parte el autor principal del estudio, Grygoriy Zolotarov-. Para hacerse una idea de la escala, las ostras, que también son moluscos, han adquirido solo cinco nuevas familias de microARN desde los últimos ancestros que compartieron con los pulpos, ¡mientras que los pulpos han adquirido 90!». Y las ostras, añade Zolotarov, no son precisamente conocidas por su inteligencia.

La fascinación de Rajewsky por los pulpos comenzó hace años, durante una visita nocturna al Acuario de la Bahía de Monterey en California. «Vi a esta criatura sentada en el fondo del tanque y pasamos varios minutos, o eso pensé, mirándonos». Según el científico, mirar a un pulpo es muy diferente que mirar a un pez: «No es muy científico, pero sus ojos exudan una sensación de inteligencia«. Los pulpos tienen ojos muy complejos, igual que los humanos.

Pulpos, un cerebro 'extraterrestre'

Desde una perspectiva evolutiva, los pulpos son únicos entre los invertebrados. Tienen tanto un cerebro central como un sistema nervioso periférico, que es capaz de actuar de forma independiente. Si un pulpo pierde un tentáculo, el tentáculo permanece sensible al tacto y aún puede moverse. La razón por la que los pulpos son los únicos que han desarrollado funciones cerebrales tan complejas podría radicar en el hecho de que usan sus brazos para tareas que requieren de mucha habilidad, como herramientas para abrir caparazones, por ejemplo. Los pulpos también muestran otros signos de inteligencia: son muy curiosos y pueden recordar cosas. También pueden reconocer a las personas y, de hecho, gustarles más algunas que otras. Los investigadores ahora creen que incluso sueñan, ya que cambian el color y las estructuras de la piel mientras duermen. Quien haya visto el documental 'Lo que el pulpo me enseñó', disponible en plataformas de streaming, nunca volverá a mirar a este animal con los mismos ojos.

ENLACES:

https://www.abc.es/ciencia/cerebro-pulpos-parecido-humano-creiamos-20221128113527-nt.html

miércoles, 23 de noviembre de 2022

LOS PULPOS USAN SIEMPRE CIERTOS BRAZOS PARA CAZAR

 Aunque pueda parecer que los pulpos usan sus ocho brazos de forma indistinta, los investigadores han observado que les asignan funciones específicas durante la caza

Los pulpos son bien conocidos por tener ocho brazos prensiles cubiertos de ventosas. Viendo a un pulpo moverse, es fácil ver que ninguno de estos brazos está ocioso, y que aprovechan todos sus apéndices para desplazarse, surcar el agua y capturar presas. Los movimientos de los pulpos pueden parecer torpes y aparentemente desorganizados.

En la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Minnesota, donde se estudia los pulpos y otros cefalópodos, los investigadores se preguntaron si en realidad los preferían ciertos brazos sobre otros a la hora de cazar, en lugar de utilizar cada brazo por igual. Entender mejor cómo utilizan sus brazos ayudará a desarrollar la próxima generación de robots blandos con altas capacidades para manipular objetos. Su trabajo ha sido publicado en Cell Current Biology.

El equipo de investigación estudió el pulpo de dos manchas de California, que vive unos dos años y alcanza el tamaño de una pelota de tenis. Los brazos del pulpo están numerados a cada lado de su cuerpo, empezando por el centro. Los investigadores dejaron caer diferentes tipos de presas en los tanques, incluyendo cangrejos y camarones, y grabaron en vídeo cómo los pulpos, que se escondían en «guaridas» artificiales con un ojo mirando hacia fuera, se lanzaban a por el bocado.

Independientemente del tipo de presa, el pulpo atacaba utilizando el segundo brazo del centro

Sin embargo, los cangrejos se mueven lentamente, mientras que las gambas pueden contraer la cola para escapar rápidamente. Por ello, cada tipo de presa requiere diferentes tácticas de caza por parte del pulpo. Los investigadores descubrieron que los pulpos utilizaban para cazar los brazos del mismo lado que el ojo que veía a la presa. Sin embargo, independientemente del tipo de presa, el pulpo atacaba utilizando el segundo brazo del centro.

Cuando cazaban cangrejos, los pulpos se abalanzaban sobre la presa con un movimiento similar al de un gato, avanzando con el segundo brazo. Cuando cazaban gambas, los pulpos eran más cuidadosos para no asustar a la presa. Avanzaban con el segundo brazo y, una vez que entraba en contacto con la gamba, utilizaban los brazos vecinos uno y tres para afianzar su presa.

Los investigadores se sorprendieron de la previsibilidad con la que los pulpos iniciaban la captura de la presa con el segundo brazo. Para unas criaturas cuyo movimiento parece imprevisible, el comportamiento de caza era en realidad muy predecible.

El próximo paso es estudiar cómo las neuronas facilitan los movimientos de cada brazo. Aprendiendo de los pulpos este conocimiento se puede aplicar a la fabricación de un vehículo submarino o un robot blando capaz de mover y manipular cargas con fuerza y precisión, igual que hacen los pulpos.


https://quo.eldiario.es/naturaleza/q2209540908/los-pulpos-usan-ciertos-brazos-para-cazar/

viernes, 4 de junio de 2021

Oscar 2021: "My Octopus Teacher", 5 características fascinantes de los pulpos que muestra el documental ganador del premio

 El documental dirigido por Pippa Ehrlich se convirtió en una de las grandes sorpresas de la temporada y nos ayudó a conocer mejor a un intrigante animal submarino.


https://www.bbc.com/mundo/noticias-56781747

martes, 20 de abril de 2021