為什麼章魚的每條手臂像有自己的頭腦？
觸手中央藏著類似脊髓的神經系統！
大家都知道章魚很厲害，對吧？牠們不僅聰明，還有三顆心臟，眼睛像稜鏡一樣精密，甚至皮膚還能「感光」。但最神奇的地方，莫過於牠們的八隻觸手，幾乎各自為政，能同時處理多件事，讓人類望塵莫及。
每隻觸手都有「自己的小腦袋」
章魚的秘密武器，就是每條觸手裡的「軸向神經索」（Axial Nervous Cord，簡稱 ANC）。根據《自然通訊》（Nature Communications）的最新研究，這個 ANC 就像人類的脊髓一樣，負責指揮觸手的動作。研究首席作者奧爾森（Cassady Olson）說：「你可以把 ANC 想成每條觸手的獨立神經中樞。」
這個神經索不僅分工精細，還充滿了類似於脊椎動物神經系統的結構，包括神經細胞體、神經膠質，以及連接觸手與大腦的長神經纖維。然而，章魚的觸手並不靠骨頭支撐，而是一種叫「肌肉液壓結構」（muscular hydrostat）的設計——全由肌肉、結締組織和神經構成，靈活度驚人。另一個類似的結構是什麼？答案居然是人類的舌頭！
比尾巴還厲害的觸手
雖然觸手有點像靈活的尾巴，但奧爾森指出，章魚觸手遠比尾巴「自由」，尤其是那些覆滿吸盤的部分。這些吸盤不僅能抓東西，還能單獨變形，甚至「聞」和「嘗」。這麼一來，每隻觸手幾乎是自給自足。
驚人的事實是，章魚觸手的神經數量比大腦還多！因此，每隻觸手能獨立處理工作，比如一邊用幾隻觸手爬行，一邊用另外兩隻破解貝殼。甚至當觸手被切下來時，仍然會動，彷彿「死而不僵」，因為大部分指令早就儲存在 ANC 裡。
「分段式」設計是關鍵
研究更進一步揭示，這些神經索沿著觸手分為多段「模組」，每段負責自己的區域，減少中央大腦的負擔。奧爾森解釋：「每段神經索就像觸手內的小處理單元，能獨立決策，快速反應。」這種分段設計，讓章魚的觸手比其他動物更靈活，比如全身分段的蚯蚓。
軟體機器人的靈感來源
別以為章魚觸手的秘密與我們無關！它已經成為「軟體機器人」（soft robotics）設計的靈感來源。軟體機器人使用柔軟的材料，模仿章魚觸手的分段神經控制和靈活吸盤，應用於醫療手術、海底探測等高精度任務。
研究中還提到，章魚的 ANC 擁有一種叫「吸盤地圖」（suckerotopy）的神經結構，類似於一個天生的陀螺儀，幫助牠們判斷空間位置。這些特性未來可能大幅提升軟體機器人的運算效率與動作靈活性。
章魚的神經系統雖然看起來與人類大相逕庭，但正是這種「完全不同」的設計，讓科學家能發現全新的生物學和工程學靈感。奧爾森說得好：「研究章魚神經系統既困難又有趣，牠們讓我們重新思考生命結構的可能性。」
這項研究刊登在最新一期的《自然通訊》。
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首圖來源：NetaDegany via Getty Images (CC BY 4.0)
圖片來源：Nature Communications (CC BY 4.0)
參考論文：
Neuronal segmentation in cephalopod armsNature Communications