雖然讓八條不同的觸手協(xié)調(diào)動作，對章魚的大腦而言，似乎是一項很需要技巧的活兒，但真正的困難在于如何控制觸手那些柔韌的、變化無窮的動作。如今，研究人員已經(jīng)部分地解開了其中的奧秘。

　　跟我們?nèi)祟惒煌卖~運動皮層的特定區(qū)域并不對應(yīng)身體的特定部位。相反，每個區(qū)域在不同時間控制不同部位。它們的運動神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)好像跟它們的身體一樣是柔性的----這個現(xiàn)象擴展了神經(jīng)生理學(xué)的范疇，或許還可以用來改進(jìn)柔性臂機器人的設(shè)計。

　　耶路撒冷希伯來大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Benny Hochner，在本周四出版的《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）雜志上發(fā)表了這項研究。他說：“我們認(rèn)為，因為章魚身體的復(fù)雜性及其可變性，它為控制系統(tǒng)的組織提供了一條新途徑。這是我們在這項研究中取得的新發(fā)現(xiàn)。”

　　“它適合于具有比我們?nèi)梭w多許多自由度的結(jié)構(gòu)體；人體是圍繞分段的骨架構(gòu)成的，沒多少自由度。”

　　 Hochner集中精力研究章魚如何控制其觸手，已有十多年了。在早先的研究中，他幫助證明了貌似復(fù)雜的運動，實際上是一個個簡單運動的合成。Hochner還發(fā)現(xiàn)，許多運動受外圍神經(jīng)控制，而不是受大腦控制，好像每條觸手都有自己的脊髓一樣。

　　 章魚大腦發(fā)出一條一般性的指令，觸手計算出具體的信號：這比大腦自己完成所有的計算要簡單許多。機器人專家對這一切特別感興趣，因為他們想制造帶柔性附屬肢體的機器----這種機器非常適合在災(zāi)難現(xiàn)場進(jìn)行搜救工作，或在體內(nèi)蜿蜒穿行完成外科手術(shù)。

　　 Hochner說：“基本思想就是，從生物學(xué)那里獲得靈感，解決如何在柔性結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生運動，以及如何用神經(jīng)系統(tǒng)控制它的問題。”

　　Hochner的團(tuán)隊在最近的研究中，將導(dǎo)線插入章魚大腦，通上電流，測量產(chǎn)生的運動，然后再解剖這些動物，查看電極刺激的究竟是什么部位。

　　他們發(fā)現(xiàn)了另一種模塊化的高效設(shè)計：每個位置被證明能在不同的觸手處產(chǎn)生不同的運動，隨著電流強度的增加，運動也變得更復(fù)雜。而人體的大多數(shù)部位都只受一個不變的位置的控制。

　　Hochner說：“這些網(wǎng)絡(luò)相互嵌套。根據(jù)刺激，他們重新對系統(tǒng)進(jìn)行了建模。結(jié)果具有更強的動態(tài)性，而組織并不嚴(yán)密。”

　　Hochner推測，章魚身體的其他地方（也許在每條觸手的根部）儲存著另外一些神經(jīng)程序，起到了門的作用：阻斷來自大腦的部分信號，并放行另一部分信號。

　　Cecilia Laschi對這種可能性特別入迷，她是意大利圣安娜高級研究院（Italy’s Sant’Anna School of Advanced Studies）的生物醫(yī)學(xué)工程師，也是章魚項目組成員之一，該項目組受章魚啟發(fā)，正在研制軟體機器人。

　　“對機器人而言，這非常重要。如果你制造一臺具有多個自由度的機器人，它會很難控制。”沒參加這項研究的Laschi說：“我們知道，有些運動受外圍神經(jīng)控制，而有些參數(shù)是大腦設(shè)定的，我們將在我們的機器人身上運用同樣的思想。”

　　但是，盡管制造仿人機器的機器人專家，已經(jīng)能夠在他們的計算中模仿人腦的結(jié)構(gòu)了，Laschi 承認(rèn)：“對于章魚，我們還沒到那個水平。”