Dans une première scientifique, des chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale de pieuvres vivantes se déplaçant librement et vaquant allègrement à leurs affaires de pieuvre.
Cet exploit remarquable a été accompli en implantant des électrodes dans le cerveau des animaux et des enregistreurs de données sous la peau qui pouvaient enregistrer 12 heures d’activité cérébrale. Ce que signifient précisément les enregistrements n’a pas encore été décodé, mais la recherche démontre une première étape dans la compréhension des esprits étranges et compliqués de ces magnifiques bêtes marines.
“Si nous voulons comprendre le fonctionnement du cerveau, les pieuvres sont l’animal idéal à étudier en comparaison avec les mammifères”, déclare Tamar Gutnick, chercheuse sur les pieuvres de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa au Japon et de l’Université de Naples Federico II en Italie.
“Ils ont un gros cerveau, un corps étonnamment unique et des capacités cognitives avancées qui se sont développées complètement différemment de celles des vertébrés.”
Les pieuvres sont des animaux très intelligents et extrêmement curieux. En plus de cela, ils sont très mobiles et, avec leurs huit bras désossés, ils ont des capacités de manipulation et de portée inégalées dans le règne animal.
Par conséquent, essayer d’attacher quoi que ce soit à une pieuvre qui utilise pleinement son corps est une entreprise futile. Et si vous voulez savoir comment fonctionne le cerveau d’une pieuvre dans des circonstances normales, elle doit utiliser pleinement son corps. Un équipement non invasif qui colle à l’extérieur du corps, comme un capuchon d’électrode, ne fonctionnerait pas.
“Si nous essayions de leur attacher des fils, ils les arracheraient immédiatement”, explique Gutnick, “nous avions donc besoin d’un moyen de mettre l’équipement complètement hors de leur portée, en le plaçant sous leur peau.”
La solution impliquait des électrodes et des enregistreurs de données conçus pour enregistrer l’activité cérébrale des oiseaux en vol libre. Ces dispositifs sont souvent protégés par un boîtier étanche en plastique dur qui a un profil relativement large et ne convient donc pas à l’implantation dans les pieuvres. L’équipe a donc développé un boîtier profilé en tube de plastique.
Ils ont sélectionné pour leur travail trois pieuvres de l’espèce Octopus cyanea, également connue sous le nom de grande pieuvre bleue, une grande pieuvre avec une cavité dans le manteau – la partie centrale de son corps – qui pourrait accueillir l’enregistreur de données.
Les chercheurs ont implanté les électrodes à l’intérieur de chaque poulpe anesthésié directement dans les lobes frontaux supérieurs verticaux et médians. Ces électrodes étaient connectées aux enregistreurs de données insérés dans le manteau de chaque poulpe.
Chaque enregistreur de données avait une batterie qui permettait un enregistrement continu pendant 12 heures. Les chercheurs ont ramené les animaux dans leurs bassins et leur ont permis de se réveiller et de vaquer à leurs activités habituelles, leur activité cérébrale sous surveillance. Pendant ce temps, une caméra vidéo a été installée pour enregistrer ce qu’ils faisaient afin que les chercheurs puissent comparer l’activité cérébrale au comportement de chaque pieuvre.
Une fois les enregistrements terminés, les chercheurs ont euthanasié les pieuvres et récupéré les enregistreurs de données. Ils ont identifié plusieurs schémas d’activité cérébrale de longue durée, dont certains similaires à ceux observés chez les mammifères. D’autres modèles, cependant, ne ressemblent à rien dans la littérature scientifique.
Ce qu’ils veulent dire est un mystère. Les modèles ne pouvaient être liés à aucun des comportements observés dans les vidéos. Cependant, ce n’est pas nécessairement surprenant. Les régions du cerveau auxquelles les électrodes étaient attachées sont associées à l’apprentissage et à la mémoire, et les pieuvres n’étaient pas tenues d’effectuer des tâches d’apprentissage ou de mémoire pendant l’expérience.
Cela pourrait être l’objet de futures expériences, peut-être sur un plus large éventail de sujets et d’espèces.
“Il s’agit d’une étude vraiment cruciale, mais ce n’est que la première étape”, déclare le zoologiste Michael Kuba, ancien de l’OIST et maintenant à l’Université de Naples Federico II.
“Les poulpes sont si intelligents, mais pour le moment, nous en savons si peu sur le fonctionnement de leur cerveau. Cette technique signifie que nous avons maintenant la capacité de scruter leur cerveau pendant qu’ils effectuent des tâches spécifiques. C’est vraiment excitant et puissant.”
La recherche a été publiée dans Current Biology.
