En sommige inktvissen blijken over meer dan 500 miljoen (!) neuronen te beschikken.
Inktvissen hebben een aantal opmerkelijke kneepjes onder de knie gekregen. Zo kunnen ze zichzelf bijvoorbeeld uitzonderlijk goed camoufleren ondanks dat ze kleurenblind zijn. Bovendien kunnen ze tellen, bepaalde patronen herkennen, probleemoplossend denken en communiceren met behulp van een verscheidenheid aan signalen. Al deze zaken betekenen dat de inktvis over een vrij complex brein moet beschikken. Toch weten we hier nog maar mondjesmaat iets vanaf. Daarom besloten onderzoekers met behulp van nieuwe technieken het brein van de inktvis aan een grondige inspectie te onderwerpen.
Interesse
“Ondanks veel interesse op het gebied van het complexe gedrag en cognitieve vaardigheden van koppotigen, zijn de meeste studies omtrent hun zenuwbanen zeker vijftig jaar oud,” vertelt onderzoeker Wen-Sung Chung aan Scientias.nl. “Dit tekort aan kennis over het onderliggende neurale netwerk in het zenuwstelsel kan leiden tot speculaties over de complexe cognitieve taken die inktvissen uitvoeren. En dat resulteert in misvattingen over deze unieke wezens.” Dat wilden de onderzoekers toch niet laten gebeuren. Maar ja, hoe kun je nou het complexe brein van inktvissen het beste onderzoeken?
Google Maps
Gelukkig gaan de ontwikkelingen op het gebied van technologie snel. “We hebben tegenwoordig toegang tot geavanceerde moleculaire hulpmiddelen en beeldvormingstechnieken, ontwikkeld voor proefdieren,” legt Chung uit. “Wij hebben als het ware deze technieken om ‘de hersenen van muizen’ te onderzoeken aangepast om ook de hersenen van inktvissen in kaart te kunnen brengen.” Dat ging echter niet zonder slag of stoot. “Het kostte me zeker vier jaar om van niets iets te maken en de eerste publicatie uit te brengen,” gaat de onderzoeker verder. “Het is alsof we nu eindelijk een ‘Google Maps’ hebben ontwikkeld waarmee we door de complexe hersenkwabben van deze zachte wezens kunnen navigeren.”
Met behulp van deze moderne technologie kwamen de onderzoekers tot de ontdekking dat sommige koppotigen over meer dan 500 miljoen neuronen beschikken. Ter vergelijking, een rat heeft er 200 miljoen en een normaal weekdier zo’n 20.000. Het betekent dat koppotigen een erg complex brein hebben die de hersenen van muizen, ratten en zelfs honden naderen. Tenminste, qua aantal neuronen. “We ontdekten meer dan 100 nieuwe belangrijke neurale verbindingen,” zegt Chung. “En veel van deze verbindingen zijn gekoppeld aan hun visuele en motoriek systeem. Dit houdt in dat inktvissen zich goed kunnen camoufleren, roofdieren effectief kunnen ontwijken, goed kunnen jagen en kunnen communiceren met dynamische kleurveranderingen.”
Neuronen zijn de fundamentele cellen van het zenuwstelsel. Neuronen zijn eigenlijk de informatie- en signaalverwerkers van het lichaam en zorgen voor het ontvangen en verzenden van zenuwprikkels. Samen vormen ze lange vezels. Ze bestaan uit een cellichaam waarin de kern zich bevindt en één of meerdere neurieten en dendrieten. Een specifiek kenmerk van zenuwcellen is dat ze prikkelbaar zijn; ze kunnen signalen ontvangen en doorgeven zonder verlies van signaalsterkte. In de hersenen bevinden zich circuits van zenuwcellen die een groot aantal lichaamsfuncties regelen en ook verantwoordelijk zijn voor ons denkvermogen. Een mens heeft naar schatting zo’n 100 miljard neuronen.
Camouflage
Vooral hoe een inktvis zichzelf weet te camoufleren is een interessant fenomeen. Want zoals gezegd zijn inktvissen kleurenblind. De grote vraag is dus hoe ze in staat zijn om zich aan te passen aan hun omgeving als ze de kleuren rondom hen niet eens kunnen waarnemen? “Dit is al een lang bestaand mysterie en één van de belangrijkste onbekende gebieden,” antwoordt Chung desgevraagd. “En dat terwijl ik dit onderwerp al zo’n twintig jaar bestudeer. Wel heb ik in een eerdere studie aangetoond dat koppotigen slechts één type visueel pigment over het gehele netvlies hebben. Dit betekent dat inktvissen geen kleurverschillen kunnen onderscheiden. Alle dieren met kleurenvisie hebben namelijk tenminste twee soorten visuele pigmenten nodig. Als koppotigen dus toch in staat zijn om kleurverschillen te zien en zich op die manier weten te camoufleren, dan moeten ze dus over hele verschillende mechanismen beschikken die hun visuele signaalverwerking aandrijven.” Hoe dit precies zit is echter in nevelen gehuld. Maar wellicht dat ook hier de nieuw ontwikkelde technieken uitkomst bieden. “We zijn van plan om dit met behulp van verschillende hersenbeeldvormingstechnieken te onderzoeken,” zegt Chung. “Hopelijk kunnen we dan achterhalen hoe inktvissen de wereld om hen heen waarnemen en ook waarom ze dat op zo’n speciale manier doen.”
Al met al zitten er nog hele interessante onderzoeken in het vat die ons meer kunnen leren over het brein van deze slimme en oeroude dieren. En door hun hersenen beter te begrijpen, krijgen we ook een beter beeld van de vaardigheden die inktvissen hebben ontwikkeld. Wat dat betreft lopen we qua kennis op het gebied van de hersenen van koppotigen nog een beetje achter. Maar langzaam maar zeker komt daar verandering in. Recent hebben onderzoekers bijvoorbeeld ook al het genoom van de mysterieuze reuzeninktvis Architeuthis (Architeuthis dux) in kaart gebracht. Een belangrijke stap. Want het kraken van de genetische code is vaak een eerste stap in het beantwoorden van veel vragen over de biologie van dieren. En dus kan het genoom belangrijke aanwijzingen geven over de anatomie en evolutie. Terug naar inktvissen in het algemeen. Want ook daar bestaan nog talloze vragen over waar onderzoekers om staan te popelen ze te beantwoorden. Maar met nieuwe technieken en methodes voor handen komen we hopelijk steeds meer te weten. “Onze bevindingen helpen ons hopelijk te begrijpen waarom deze fascinerende wezens zulk divers gedrag en interacties vertonen,” besluit Chung.
