De las ventosas a los brazos: un hallazgo replantea lo que se sabía sobre el sistema nervioso de pulpos y calamares

Controlar una extremidad sin huesos exige coordinar músculos, ventosas y la información que llega a través del tacto. En los pulpos, esa tarea no depende únicamente del cerebro central, porque buena parte de las neuronas se encuentra en sus ocho brazos.

Una investigación sobre el pulpo de dos manchas de California describió que el principal cordón nervioso de cada brazo está dividido en segmentos, una organización que puede ayudar a explicar la precisión de sus movimientos.

Hasta ahora se sabía poco sobre el orden interno de las neuronas en una extremidad tan flexible.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, examinó los brazos de esta especie, conocida como Octopus bimaculoides, y comparó su estructura con la de los tentáculos de calamares.

El resultado central fue claro: el cordón nervioso axial se divide en módulos en las zonas que tienen ventosas. Ese patrón no apareció en las partes de los tentáculos de calamar que carecen de ellas.

El cordón nervioso se divide en secciones que se conectan con músculos y ventosas

Los cefalópodos son un grupo de moluscos que también incluye a calamares y sepias. Sus brazos, cubiertos de ventosas, pueden doblarse y estirarse en muchas direcciones.

En el centro de cada uno corre el cordón nervioso axial, una vía formada por neuronas, las células que reciben y transmiten señales en el sistema nervioso.

Esta estructura no equivale a la médula espinal de los vertebrados. Sin embargo, conecta el brazo con sus músculos y ventosas. Según el comunicado de la Universidad de Chicago, los ocho brazos suman más neuronas que el cerebro central del pulpo.

Las autoras estudiaron cortes de los brazos a lo largo de su extensión. Observaron que los cuerpos de las neuronas se agrupan en columnas sucesivas.

Entre esas columnas hay franjas llamadas septos, por donde salen nervios y vasos sanguíneos hacia los músculos. El estudio detalla que los nervios de varios segmentos llegan a distintas zonas de la musculatura.

Por eso, un tramo del brazo no recibe señales de un único punto, sino que depende de la coordinación entre secciones vecinas. El hallazgo describe una estructura anatómica y no demuestra que cada segmento tome decisiones independientes.

Los nervios que llegan a las ventosas también salen por los septos y se distribuyen de manera ordenada por su borde exterior. El trabajo llama mapa topográfico a esa correspondencia entre la posición de cada ventosa y su representación dentro del cordón nervioso.

Los calamares permiten comprobar el vínculo entre las ventosas y los segmentos

La comparación con calamares aporta el principal respaldo a la interpretación del equipo. Sus tentáculos tienen un tallo largo sin ventosas y una zona ensanchada en el extremo, llamada maza, donde estas se concentran.

Si los segmentos ayudaban a controlar extremidades flexibles, debían aparecer en la maza y no en el tallo. Eso fue lo que observaron las investigadoras.

Los cordones nerviosos de los tallos no estaban divididos, mientras que los de las mazas mostraban una estructura semejante a la de los brazos de pulpo.

El contraste sitúa la segmentación en las zonas de las extremidades que manejan ventosas, en vez de relacionarla solo con el largo del apéndice. Aun así, el estudio no establece de qué manera actúan esos segmentos cuando el animal busca alimento, explora una superficie o atrapa una presa.

“Si se tiene un sistema nervioso que controla un movimiento tan dinámico, dividirlo en segmentos es una buena manera de organizarlo”, afirmó Cassady Olson, estudiante de doctorado en Neurociencia Computacional de la Universidad de Chicago y autora principal del trabajo, según el comunicado de la institución.

“Debe haber algún tipo de comunicación entre los segmentos, que podría ayudar a suavizar los movimientos”, añadió Olson, según el comunicado.

La investigación no prueba que cada brazo sea un cerebro independiente

La organización en segmentos ayuda a evitar una idea extendida sobre el sistema nervioso de los pulpos.

Presentarlos como animales con nueve cerebros puede ser una metáfora atractiva, pero no resume lo que demuestra esta investigación. Los segmentos forman parte de un mismo cordón nervioso y se conectan con músculos y ventosas de zonas próximas.

Según el comunicado de la Universidad de Chicago, esa estructura puede contribuir al control preciso de cada brazo y de sus ventosas. Los resultados muestran que una parte de la organización nerviosa se distribuye en las propias extremidades.

“Creemos que esta es una característica que evolucionó específicamente en los cefalópodos de cuerpo blando con ventosas para realizar estos movimientos similares a los de un gusano”, afirmó Clifton Ragsdale, profesor de Neurobiología de la Universidad de Chicago y autor senior del estudio, según el comunicado.

Ragsdale se refiere a una extremidad que puede flexionarse de manera continua, sin articulaciones que limiten cada movimiento. La investigación ofrece una base para estudiar cómo los cefalópodos coordinan esas estructuras durante sus comportamientos cotidianos.