What could octopuses possibly have in common with us? After all, they don't have lungs, spines, or even a plural noun we can all agree on. But what they do have is the ability to solve puzzles, learn through observation, and even use tools, just like some other animals we know. And what makes octopus intelligence so amazing is that it comes from a biological structure completely different from ours. The 200 or so species of octopuses are mollusks belonging to the order cephalopoda, Greek for head-feet. Those heads contain impressively large brains, with a brain to body ratio similar to that of other intelligent animals, and a complex nervous system with about as many neurons as that of a dog. But instead of being centralized in the brain, these 500 million neurons are spread out in a network of interconnected ganglia organized into three basic structures. The central brain only contains about 10% of the neurons, while the two huge optic lobes contain about 30%. The other 60% are in the tentacles, which for humans would be like our arms having minds of their own. This is where things get even more interesting. Vertebrates like us have a rigid skeleton to support our bodies, with joints that allow us to move. But not all types of movement are allowed. You can't bend your knee backwards, or bend your forearm in the middle, for example. Cephalopods, on the other hand, have no bones at all, allowing them to bend their limbs at any point and in any direction. So shaping their tentacles into any one of the virtually limitless number of possible arrangements is unlike anything we are used to. Consider a simple task, like grabbing and eating an apple. The human brain contains a neurological map of our body. When you see the apple, your brain's motor center activates the appropriate muscles, allowing you to reach out with your arm, grab it with your hand, bend your elbow joint, and bring it to your mouth. For an octopus, the process is quite different. Rather than a body map, the cephalopod brain has a behavior library. So when an octopus sees food, its brain doesn't activate a specific body part, but rather a behavioral response to grab. As the signal travels through the network, the arm neurons pick up the message and jump into action to command the movement. As soon as the arm touches the food, a muscle activation wave travels all the way through the arm to its base, while the arm sends back another wave from the base to the tip. The signals meet halfway between the food and the base of the arm, letting it know to bend at that spot. What all this means is that each of an octopus's eight arms can essentially think for itself. This gives it amazing flexibility and creativity when facing a new situation or problem, whether its opening a bottle to reach food, escaping through a maze, moving around in a new environment, changing the texture and the color of its skin to blend into the scenery, or even mimicking other creatures to scare away enemies. Cephalopods may have evolved complex brains long before our vertebrate relatives. And octopus intelligence isn't just useful for octopuses. Their radically different nervous system and autonomously thinking appendages have inspired new research in developing flexible robots made of soft materials. And studying how intelligence can arise along such a divergent evolutionary path can help us understand more about intelligence and consciousness in general. Who knows what other forms of intelligent life are possible, or how they process the world around them.
¿Qué podrían tener los pulpos en común con nosotros? Después de todo, no tienen pulmones ni espinas dorsales. Pero sí pueden resolver acertijos, aprender de la observación, e incluso usar herramientas, como otros animales que conocemos. Y lo que hace tan increíble a la inteligencia de los pulpos es que viene de una estructura biológica totalmente diferente de la nuestra. Las cerca de 200 especies de pulpos son moluscos pertenecientes a los cefalópodos, en griego, cabeza-pies. Esas cabezas contienen cerebros impresionantemente grandes, con una proporción cerebro-cuerpo similar a otros animales inteligentes, y un sistema nervioso complejo con tantas neuronas como tiene el perro. Pero en vez de estar centralizadas en el cerebro, estos 500 millones de neuronas están en una red de ganglios interconectados organizados en 3 estructuras básicas. El cerebro central solo contiene un 10 % de las neuronas, mientras que los 2 grandes lóbulos ópticos contienen un 30 %. El otro 60 % está en los tentáculos, que para los humanos sería como tener brazos con cerebros. Ahí es donde la cosa se pone más interesante. Los vertebrados tenemos esqueletos rígidos para sostener el cuerpo, con articulaciones que nos permiten movernos. Pero no podemos hacer cualquier movimiento. No podemos doblar la rodilla hacia adelante, ni flexionar el antebrazo por el medio, por ejemplo. Los cefalópodos, por otro lado, no tienen huesos en absoluto, y pueden flexionar sus extremidades en cualquier lugar y dirección. Por eso sus tentáculos adoptan formas casi ilimitadas, algo a lo que no estamos acostumbrados. Piensa en tareas simples como tomar y comer una manzana. El cerebro humano tiene un mapa neurológico del cuerpo. Cuando ves la manzana, el centro motor de tu cerebro activa los músculos apropiados, permitiéndote alcanzarla con tu brazo, tomarla en tu mano, flexionar el codo y llevarla a la boca. Para un pulpo, el proceso es bastante diferente. En vez de tener un mapa del cuerpo, el cerebro del cefalópodo tiene una biblioteca de comportamiento. Así que cuando un pulpo ve comida, su cerebro no activa una parte específica del cuerpo, sino más bien una respuesta conductual para agarrar. Conforme la señal viaja por la red, las neuronas del brazo toman el mensaje y se lanzan a la acción para comandar el movimiento. Ni bien el brazo toca la comida, una onda de activación muscular viaja por el brazo hasta su base, al tiempo que el brazo devuelve otra onda desde la base hasta la punta. Las señales se encuentran a medio camino entre el alimento y la base del brazo, y ese es el punto a flexionar. Eso significa que cada uno de los 8 brazos del pulpo, en esencia, puede pensar por sí mismo. Esto les da una flexibilidad y creatividad increíbles para enfrentar nuevas situaciones o problemas, sea abrir una botella para alcanzar el alimento, escapar de un laberinto, moverse en un nuevo entorno, cambiar la textura y el color de la piel para mimetizarse con el paisaje, o incluso imitar a otras criaturas para ahuyentar a los enemigos. Los cefalópodos pueden haber evolucionado cerebros complejos mucho antes que nuestros parientes vertebrados. Y la inteligencia de los pulpos no es útil solo para los pulpos. Sus sistemas nerviosos radicalmente diferentes y su pensamiento autónomo han inspirado nueva investigación en el desarrollo de robots flexibles hechos de materiales blandos. Y estudiar cómo puede surgir inteligencia por un camino evolutivo tan divergente puede ayudarnos a entender más la inteligencia y la conciencia en general. Quién sabe qué otras formas de vida inteligente son posibles, o cómo procesan el mundo circundante.