リファレンス
Nonsomatotopic organization of the higher motor centers in octopus.
Zullo, L., Sumbre, G., Agnisola, C., Flash, T., & Hochner, B. (2009). Current Biology, 19(19), 1632-1636.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982209015462?via%3Dihub
要旨
Hyperredundant limbs with a virtually unlimited number of degrees of freedom (DOFs) pose a challenge for both biological and computational systems of motor control. In the flexible arms of the octopus, simplification strategies have evolved to reduce the number of controlled DOFs. Motor control in the octopus nervous system is hierarchically organized. A relatively small central brain integrates a huge amount of visual and tactile information from the large optic lobes and the peripheral nervous system of the arms and issues commands to lower motor centers controlling the elaborated neuromuscular system of the arms. This unique organization raises new questions on the organization of the octopus brain and whether and how it represents the rich movement repertoire. We developed a method of brain microstimulation in freely behaving animals and stimulated the higher motor centers—the basal lobes—thus inducing discrete and complex sets of movements. As stimulation strength increased, complex movements were recruited from basic components shared by different types of movement. We found no stimulation site where movements of a single arm or body part could be elicited. Discrete and complex components have no central topographical organization but are distributed over wide regions.
コメント
前回の論文の引用文献から，脳の部位と腕などの運動制御の対応を調べた論文．大きく発達した眼や腕全体に亘る末梢の感覚器官からの情報をどのように統合し，多様な行動を実現しているのかを調べている．麻酔して脳の中のsupraesageal mass(SeM) という部分に細いワイヤーでできた電極を挿入し，戻してやることでタコが自由に動ける状態で脳の刺激と行動の関係性を調べられるようにしたようである (今タコを使って同様の研究をしようとしても倫理的にアウトやと思うが)．
しかし実験の結果としては興味深く，SeMの各部位を細かく刺激して行動を観察したところ単一の行動 (体色の変化や眼の筋肉の収縮など) を引き起こす部位が行動ごとに何カ所も点在しており，また複数の行動の組み合わせからなる複雑な行動 (腕の曲げ伸ばしや墨の吐出) は，刺激の長さによってどこまでその行動が進むかが変化するとのことである (刺激が継続する長さが不十分だと腕の伸長が途中で止まる，など)．
行動の幅を増やすためにあえて脳の一部で一つの動作を制御するのではなく，いわば遊びを持たせたような制御方法がとられるようになったのだと思われるが，その複雑な制御が実現しているのがまずすごいことであるし，遊びがあるからこそ高い学習能力や知能の獲得にも伝わったのではないかと考えられたりもするかも．
