タコの脳は何個ある?

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キーポイント

他の動物、魚、鳥、爬虫類とは異なり、タコはあらゆる点でまったく異なります。
タコには脳が9つある！
彼らは非常に知的であり、9 つの脳を使って 8 つの異なる手足を制御します。
また、迷路を解く、食料を入手するためのタスクを完了する、さらにはロックされたコンテナに出入りするなどのタスクを実行する方法を学ぶこともできます。

多くの点で、タコは地球上に存在するエイリアンに最も近い存在です。これらの興味深い頭足類は信じられないほどユニークで、青い血を送り出す 3 つの心臓を誇っています。しかし、おそらくもっと注目すべきは、これらの海洋生物が複数の脳を持っているという事実です。タコは両目の間にある中央脳に加えて、8本の触手のそれぞれの付け根に別個の「ミニ脳」を持っています。 ほとんどの生き物とは異なり、タコには 9 つの脳があり、それらを信じられないほど巧みに活用します。

タコが表面上持っている知力をすべて考えれば、タコが世界を支配すべきではないでしょうか?完全ではありません。彼らは中央の脳と 8 つの独立した神経節、つまりミニ脳を持っていますが、その神経系の配線は、人間のような哺乳類を含むほとんどの脊椎動物とはまったく異なります。それでも、ほとんどの無脊椎動物と比較すると、タコは驚くほど知能が高いです。たとえば、これらの興味深い海洋生物には、短期記憶と長期記憶のバージョンがあります。彼らは視覚によって個人を認識することさえできます。

9 つの脳: タコの神経系の構造

タコは中枢脳を持っています。両目の間に位置するこの脳は、ドーナツのような独特の形状をしており、食道の周囲にリングを形成しています。厳密に言えば、タコが餌を摂取するとき、この中央脳の「中心」を通過します。これは、タコの神経系の解剖学的構造が脊椎動物や他の多くの無脊椎動物と比べていかに異なるかを浮き彫りにする多くの事実のうちの 1 つにすぎません。

ニューロンは、脳から生物の体のさまざまな部分に信号や情報を送るメッセンジャーのようなものです。典型的なタコ（ Octopus vulgaris ）は、全身に約 5 億個のニューロンを持っています。多いように聞こえるかもしれませんが、人間には 1,000 億 以上ものエネルギーがあります。しかし、タコは犬とほぼ同じ数のニューロンを持ち、さまざまな命令を学習する能力があることで知られています。したがって、タコは特に無脊椎動物としては非常に賢いと言っても過言ではありません。

タコにある 5 億個のニューロンのうち、約 1 億 8,000 万個が脳中央に集中しています。 8 つの腕、つまり触手のそれぞれの神経節には、さらに約 4,000 万個ほどのニューロンが存在します。したがって、タコのニューロンのうち 3 億 2,000 万個（その 3 分の 2 以上）は、中央脳ではなく腕の付け根に存在します。信じられないことに、タコの腕 1 本には、カエルの体全体よりも多くのニューロンが存在します。これは、タコの神経系に関する多くの興味深い事実の 1 つにすぎません。

各腕には独自の神経節、つまりニューロンのクラスターがあるため、各腕はタコの中央脳や他の腕から独立して動作できます。各腕の付け根にあるニューロンは、腕全体に広がる吸盤に接続します。通常、各アームには約 250 個の吸盤があります。各吸盤には約 10,000 個のニューロンがあり、接触による物理的感覚の検出に使用されます。これらのニューロンは化学物質も感知するため、各腕で物体を探索しながら匂いを嗅いだり味わったりすることができます。

タコには固有受容感覚がありません。これは、彼らの心の中に、体のさまざまな部分が何をしているかを知るための固定された「地図」がないことを意味します。人間は物理的に見なくても背中の斑点を狙うことができますが、タコにはこの認識がまったくありません。これには十分な理由があります。人間とは異なり、タコは静的な体型を維持しません。その代わり、彼らの体は驚くほど流動的で、環境に適応するために常に変化しています。タコは、8本の腕のそれぞれの付け根に個別の「ミニ脳」を持つことで、固有受容の欠如を補っています。

複数の頭脳を持つことの利点

複数の脳を持っているからといってタコが地球上で最も知的な生き物にならないとしたら、一体何の意味があるのでしょうか?上で述べたように、各触手を制御する個別の神経節を持つことで、生き物の流動的な体と固有受容の欠如が補われます。これらのミニ脳は中枢脳の負担の一部を軽減し、より複雑なタスクを実行できるようにします。

タコの中枢脳と 8 つの神経節構成の主な利点には次のようなものがあります。

個々の神経節は中枢脳と通信する必要がないため、脅威に対してより迅速に反応できます。
彼らは各腕の動きを微調整して、神経節に仕事を渡すことができます。
片方の腕が切断されても、新しい腕を再生することができ、その新しい腕からは新たな神経節が生成されることもあります。

タコの脳と神経系 vs. 脊椎動物の脳と神経系

タコの脳には、無脊椎動物の脳と共通の解剖学的構造はありません。後で、進化がこの現象にどのように重要な役割を果たしたかについて詳しく説明します。今のところ、解剖学的構造は著しく異なっているにもかかわらず、タコは依然として人間のような脊椎動物と共通する特定の認知能力を持っていることに注意することが重要です。たとえば、彼らは長期および短期の記憶を持っていると考えられており、一種の睡眠をとります。タコは遊びを通じて物体を探索することが知られており、個々の人間を認識して区別することができます。

タコの体に対する脳の相対的な大きさを考えると、なぜタコが最も知的な無脊椎動物の一つであるのかが簡単にわかります。タコの脳の相対的な大きさは脊椎動物の脳の範囲内にあります。これは哺乳類の体に対する脳の相対的な大きさほど大きくはありませんが、それでも重要であり、哺乳類を大部分の無脊椎動物とは区別しています。

タコの神経系の設計とその脳、いわば脳の相対的な大きさのおかげで、これらの頭足類はさまざまな点で鋭い知性を示すことで有名です。タコが十分に賢く実行できることの例としては、次のようなものがあります。

視覚的な手がかりを使用して 2 つの見慣れた環境を区別し、報酬への最適なルートを選択します
単純な迷路をナビゲートする
瓶のネジを緩めて中の食べ物を取り出す – または、瓶のネジを緩めて食べ物を取り出すことで瓶から脱出する
結び目を解く
簡単なパズルを完成させる
閉鎖されたエリアから抜け出す方法を見つける

なぜタコの神経系は人間とはこれほど異なるのでしょうか?

タコが人間と大きく異なる理由、特にタコの脳が 1 つであるのに対し 9 つある理由を理解するには、タコの進化の過去を考察することが役立ちます。脊椎動物とタコなどの軟体動物の最後の共通祖先は6億年以上前に存在しており、最初の恐竜の2倍以上古いことになります。

脊椎動物と軟体動物の進化は数千年前に分かれ、互いに独立して進みました。哺乳類、魚類、鳥類、爬虫類などの脊椎動物は、脊索動物の設計を持つ神経系を発達させました。これは、神経索が背中の真ん中を通っていて、その一端に脳があることを意味します。

一方、無脊椎動物のニューロンは通常、体の周りに配置され、互いに接続されている小さな結び目であるいくつかの神経節に集まっています。タコのような頭足類が進化するにつれて、神経節の一部はより複雑になりました。新しいものが頻繁に追加されました。一部のニューロンは生物の前面に集中し始め、ますます集中化された脳のようになっていきました。

タコの脳がどのように相互に通信するかに関する事実

タコには 9 つの別々の脳がありますが、依然として相互に接続され、通信しています。 8 つの神経節、またはミニ脳には、中央脳を迂回する独自の神経環があります。その結果、タコの腕は中枢脳を介さずに相互に情報を伝達できるようになり、より効果的に連携できるようになりました。

さらなる研究が必要だが、科学者らは、タコの神経系の設定により、局所的かつトップダウンの制御が可能になるのではないかと考えている。これは、体形が変化し、神経系が部分的に分散している生物にとっては重要なことである。中央の脳は視覚を通じて腕の経路を制御するために使用され、各腕の付け根にある個々の神経節が動きを微調整して、より正確な動きを可能にしている可能性があります。これにより、各アームが途中で物体を個別に味わい、匂いを嗅ぎ、感じることができるようになります。

身体化された認知

研究者らは、人間は身体化された認知の一種を利用しているのではないか、つまり脳ではなく身体が「賢さ」の一部を担っているのではないかと疑っている。タコにとって、身体化された認知は、タコが世界を生きていく上で重要な部分を占めています。彼らの体は中枢脳によって制御される別個のものではありません。その代わりに、彼らは独特の神経節によって助けられる神経系を持っています。

中枢脳と分離した神経節の関係

タコでは、中枢脳とその約 1 億 8,000 万個のニューロンが、その生き物が何を望んでいるのか、何を必要としているのかを決定します。たとえば、食べ物を見つけるためにアラートを送信する場合があります。この「食べ物を見つけろ」という命令は、8本の触手すべての神経節に伝達されます。次に、それぞれの触手が独自の位置情報と感覚情報を収集して処理します。そこから、各触手は最も効果的に動く方法について独自のコマンドを発行し、最適な効率を得るために特定の領域を硬くしたり緩めたりします。これらの神経節は、腕が動くにつれて感覚情報の収集と処理を続け、データを中枢脳に送信し、中枢脳がより包括的な決定を下します。

ばかげているように思えるかもしれませんが、タコには実際に 9 つの脳があります。これらの別々の脳はタコの独特の知性と性格に重要な役割を果たしており、タコは地球上で最も知的な無脊椎動物となっています。

なぜタコはそれほど知能が高いのでしょうか?

タコはアサリやカキと同じ軟体動物のグループですが、殻を持っていません。ケンブリッジ大学の研究者らによると、タコはまさにこのようにして他の軟体動物よりもはるかに賢くなったという。

彼らの祖先はかつて貝殻を持っていました。これらを放棄することで、タコはより自由に体を動かし、あらゆる種類の小さな場所に手を伸ばして餌を得ることができるようになりました。利用できる食べ物の選択肢が増えると、それを見つけるために賢くなる必要がありました。研究者らは、これらの課題がタコをより高いレベルの知能に進化させたと考えている。

しかし、殻がなければタコは祖先よりも脆弱になり、それがタコが非常に賢い理由にもなっている可能性があります。この脆弱性が彼らに、信じられないほどの色、質感を変える皮膚、道具の創造的な使用などの新しい戦術を進化させるきっかけとなったと考えられます。彼らはまた、動きや考え方においてもはるかに柔軟になりました。