章鱼 是一种神奇的海洋生物。不要小瞧它们，它们的智力相当惊人。
十多年前，研究人员曾进行过一项有趣的研究，他们发现，这种头足类动物的每只触腕都有属于自己的“ 脑 ”。当时，科学家用了一个透明的迷宫，里面放置了食物，置于水箱之外，让章鱼用“手”走迷宫。章鱼可以看见食物在哪里，但却没法像平时一样依靠脑处理水中的化学线索，而被迫只能用触腕独立的“脑”，或者说是 神经元束 ，通过处理本地信号来寻找食物。研究发现，每条触腕可能有大约10000个神经元专门用于感知周围的环境。
其他研究还表明， 章鱼是除了少数昆虫之外，唯一使用工具的无脊椎动物 。它们会将壳压在身体周围，作为一种“铠甲”和伪装，抵御捕食者。它们还会模仿动作。种种迹象都表明，它们是一群相当聪明的动物。
如果我们想了解脑是如何运转的， 章鱼也是作为与哺乳动物进行比较的完美研究对象 。章鱼和人类之间的巨大差异源自于超过5.5亿年的独立进化，但与人类相似的是，章鱼也有巨大的脑。与脊椎动物相比，章鱼的身体相当独特，而且它们先进的认知能力的发育也与脊椎动物大有不同。
然而，想要通过实验来测量章鱼的脑波，被证实是一项重大的技术挑战。与脊椎动物不同，章鱼是软体动物，所以它们没有头骨来固定记录设备。让情况变得更加困难的是，它们还长着8条强壮且极其灵活的触腕，可以触达身体的任何地方。只要科学家想在它们身上安装电线，它们就能立刻把线扯下来。
但就在最近，一组 科学家已经成功记录下了自由移动的章鱼的脑活动 。这项发表于《当代生物学》的研究，为弄清章鱼的脑是如何控制它的行为方面迈出了关键一步，并可能为智力和认知的发生所需的共同原则提供了线索。
特殊的记录器
为了应对章鱼独特的生理结构，研究人员需要一种方法，能 把设备放置在章鱼的皮肤之下 ，让它们完全触碰不到。
团队最终选择了 又小又轻的数据记录器 作为解决方案，这些数据记录器最初被设计用来追踪鸟类在飞行过程中的脑活动。他们对这些设备进行了改造，让设备在防水的同时，仍然足够小到可以轻松装入章鱼体内。这些设备需要能在低气环境中工作的电池，可以进行长达12小时的连续记录。
研究人员选择了一个名为蓝章 （ Octopus cyanea ） 的物种作为模型动物，因为这种章鱼的体型比较大。他们麻醉了三只蓝章，并将一个记录器植入胴部肌肉壁的一个空洞中。然后，科学家将电极植入章鱼脑中被称为垂直叶和中上额叶的区域，这是最容易接触到的区域。 这个脑区被认为对视觉学习和记忆也很重要 ，这也是研究人员非常想了解的大脑过程。
手术完成后，章鱼被送回它们的水箱中，并通过视频继续监控。大约5分钟后，章鱼已经恢复了知觉，并在接下来的12个小时里睡觉、吃东西，在它们的水箱里活动，同时记录着它们的脑活动。最后，研究人员从章鱼身上取下记录器和电极，并将数据与视频同步。
他们确定了几种不同的脑活动模式， 其中一些在大小和形状上和在哺乳动物中看到的很相似，另一些则是先前从未描述过的非常持久而缓慢的振荡。这些特征似乎是章鱼特有的 。
脑活动与行为
研究人员目前暂时还无法将这些脑活动模式与视频中的具体行为联系起来 ，因为他们还没有要求动物进行具体的学习任务。这是一个与学习和记忆有关的区域，想要探索这个回路，需要让章鱼进行重复性的记忆任务。这是研究计划的下一步。
研究人员还认为，这种记录自由移动的章鱼的脑活动的方法，可以用于其他章鱼物种，并能帮助解决有关章鱼认知的其他领域的问题，包括它们如何学习、社交、控制身体和肢端的运动。
这是一项非常关键的研究，但还只是第一步。章鱼太聪明了，但现在对它们的脑如何工作依旧知之甚少。
参考来源：
https://www.oist.jp/news-center/news/2023/2/24/scientists-record-first-ever-brain-waves-freely-moving-octopuses
https://arstechnica.com/science/2023/04/in-a-first-researchers-track-brain-activity-in-a-free-moving-octopus/
封面图&首图：Morten Brekkevold, Flickr, CC BY-NC-ND