Un bras de poulpe sectionné ne meurt pas tout de suite. Il continue de bouger, de tâtonner, parfois même de saisir un morceau de nourriture qui passe à sa portée, alors qu’il n’est plus relié à rien. Lorsqu’on coupe le tentacule d’un poulpe, ce bras détaché continue de fonctionner seul pendant près d’une heure, explorant activement son environnement, détectant des proies et tentant de les attraper. De quoi bousculer une idée reçue bien ancrée : celle d’un cerveau unique, logé dans la tête, qui dicterait chaque mouvement du corps.

Sommaire

1. Un système nerveux qui n’a pas d’équivalent chez les animaux
2. Que se passe-t-il vraiment quand un bras est coupé ?
3. Trois cœurs, un sang bleu : une anatomie taillée sur mesure

Un système nerveux qui n’a pas d’équivalent chez les animaux

Chez l’humain, la hiérarchie est claire : le cerveau décide, les membres exécutent. Chez le poulpe, cette logique s’effondre. Le poulpe possède environ 500 millions de neurones, et seulement un tiers de ces neurones se trouve dans le cerveau central, les deux tiers restants étant répartis dans les huit bras, à raison d’environ 40 millions de neurones par tentacule. Une distribution qui n’a rien d’anecdotique : elle transforme chaque bras en une unité de calcul quasi indépendante.

Des chercheurs de l’université de Chicago ont creusé la question de près. Leurs travaux confirment qu’une bonne partie de la « puissance de calcul » de l’animal se trouve dans ses bras et non dans sa tête, avec un système nerveux segmenté au sein de chaque tentacule qui agit comme un réseau de mini centres de contrôle. L’étude, publiée dans Nature Communications sous la direction de la neurobiologiste Cassady Olsen, décrit un cordon nerveux qui parcourt toute la longueur du bras, avec un nœud à hauteur de chaque ventouse. Les neurones de l’octopus sont concentrés le long d’un cordon nerveux axial qui ondule sur toute la longueur de chaque bras, avec des nœuds centrés autour de chaque ventouse. Autant de petits relais capables de traiter l’information sans jamais remonter jusqu’au cerveau.

Cette organisation change la donne pour la chasse et la manipulation d’objets. Environ les deux tiers des neurones sont concentrés dans les huit bras et leurs ventouses, permettant à chacun d’explorer et de manipuler presque tout seul tandis que le cerveau central s’occupe de décisions plus globales, comme fuir ou attaquer. Un poulpe peut donc, en théorie, faire chasser un bras pendant qu’un autre repousse un intrus, sans jamais mobiliser sa tête pour arbitrer les deux tâches.

Que se passe-t-il vraiment quand un bras est coupé ?

C’est là que l’expérience devient troublante. Des chercheurs américains ont sectionné des tentacules pour étudier le fonctionnement des ventouses, isolées de tout contrôle central. Après avoir sectionné un des bras d’un poulpe, le bras amputé et ses ventouses restent actifs pendant plus d’une heure. D’autres protocoles, plus anciens, poussent le constat encore plus loin : toucher les ventouses évoquait le réflexe de préhension jusqu’à trois heures après l’amputation du bras, prouvant que le contrôle des ventouses était localisé dans les ventouses elles-mêmes et leurs ganglions respectifs.

Le plus frappant, c’est que ce comportement post-mortem n’est pas un simple spasme mécanique. Dans une expérience, des chercheurs ont sectionné les tentacules de poulpes euthanasiés, les ont refroidis dans l’eau pendant une heure, et ont pourtant obtenu une réponse en une fraction de seconde en sondant les membres sectionnés. Mieux encore : d’autres recherches ont montré que, face à un morceau de nourriture, un membre sectionné le saisit et tente de le déplacer en direction d’une bouche fantôme. Le bras « croit » encore appartenir à un animal entier.

Cette réaction serait liée à des cellules très particulières. Ces réactions post-mortem pourraient être déclenchées par des nocicepteurs, des neurones dédiés à la détection du danger physique, ce qui constitue l’une des premières preuves que les poulpes possèdent ce type de neurones. Chez l’humain, un réflexe comparable existe (retirer sa main d’une plaque brûlante), mais il s’éteint définitivement à la mort. Chez le poulpe, il persiste, isolé, presque autonome, pendant des dizaines de minutes.

Chaque ventouse, loin d’être un simple organe d’adhésion, fonctionne comme un capteur à part entière. Chaque tentacule du poulpe possède environ 40 millions de récepteurs chimiques, ce qui en fait un véritable organe sensoriel permettant de goûter et de sentir l’environnement, essentiel pour la chasse et l’exploration. Des travaux menés à Harvard ont d’ailleurs identifié une famille de capteurs jusque-là inconnue dans la première couche de cellules des ventouses, adaptée à détecter des molécules qui se dissolvent mal dans l’eau. Le bras ne se contente donc pas de bouger : il continue littéralement de goûter le monde, même sans tête pour en profiter.

Trois cœurs, un sang bleu : une anatomie taillée sur mesure

Cette décentralisation nerveuse n’est qu’une pièce du puzzle. Le poulpe cumule les particularités anatomiques qui en font un des animaux les plus singuliers des océans. Il possède trois cœurs : deux propulsent le sang vers les branchies, un troisième irrigue le reste du corps. Son sang, lui, n’est pas rouge mais bleu, une teinte due à l’hémocyanine, une protéine à base de cuivre qui transporte l’oxygène à la place de l’hémoglobine (plus efficace dans les eaux froides et pauvres en oxygène). Ajoutez à cela l’essentiel de ses neurones logé dans les bras plutôt que dans la tête, et l’on obtient un animal dont la physiologie entière semble avoir été pensée à l’envers de la nôtre.

Cette architecture nerveuse distribuée intrigue autant les biologistes que les ingénieurs. Cette découverte des chercheurs de l’université de Chicago aide à comprendre la façon singulière dont les céphalopodes se déplacent dans leur environnement, et pourrait même inspirer la conception de futurs robots souples, un système qui aurait spécifiquement évolué chez des céphalopodes à corps mou munis de ventouses pour réaliser des mouvements ondulants. Des équipes de robotique s’en inspirent déjà pour concevoir des bras mécaniques capables de traiter localement l’information, sans dépendre d’un processeur central surchargé.

Reste une question qui divise encore les chercheurs : ce comportement autonome relève-t-il d’une simple mécanique réflexe, ou d’une forme de traitement plus élaboré, presque décisionnel ? L’idée n’est pas que le bras « pense » comme un animal séparé, mais qu’il contient assez de circuits locaux pour transformer une sensation en action sans que le cerveau central ait à micro-gérer chaque mouvement. Une nuance de taille, qui n’empêche pas les scientifiques d’admettre qu’ils tiennent là, avec ce mollusque à huit bras et neuf « cerveaux », l’un des systèmes nerveux les plus déroutants jamais observés dans le règne animal.

Source : lemondededemain.fr