(图片来源：Stephan Junek) 可怜的墨鱼如果想玩扑克牌，那可就惨了。人类在尴尬时可能会脸红，在害怕时会脸色发白，而墨鱼则更字面意义地将它们的心思写在皮肤上。我们自身颜色的变化仅仅是由皮肤下流动的血液引起，这并不能很好地反映我们真实的思绪。相比之下，墨鱼身上覆盖着多达数百万个微小的、充满色素的细胞，称为色素细胞。细胞中的肌肉伸展以显露颜色，这也是为什么与章鱼和鱿鱼密切相关的墨鱼能在几秒钟内从不起眼的棕色变成完美模仿珊瑚礁的颜色。
色彩点
你可以将色素细胞想象成电视或电脑屏幕上的像素，它们在任何给定时刻都在传递墨鱼的想法——无论是害怕还是放松，是捕猎还是寻找配偶。这些色素细胞直接由连接到墨鱼大脑的肌肉神经元支配，因此观察它们的皮肤就如同窥探墨鱼的内心。https://www.youtube.com/watch?v=pgDE2DOICuc 看到色素细胞变色，可能就相当于看到了神经元本身放电，而这通常只有借助复杂的设备才能实现。实时观察神经过程的发生，将极大地促进研究人员对动物大脑中认知如何发生的研究。唯一的问题是，要观察一个正在移动的、软体生物皮肤上的单个像素点的变化非常困难。想要跟踪任何一个色素细胞随时间的变化，几乎是不可能的。
逐像素分析
因此，来自德国马克斯·普朗克脑研究所和歌德大学的研究人员找到了更好的方法。他们的突破性发现源于意识到色素细胞的排列模式的功能类似于指纹——也就是说，它是独一无二的。这使得他们能够训练计算机识别皮肤的小块区域，并在视频的每一帧中跟踪它们，从而让研究人员能够以每秒 60 帧的速度观察色素细胞随时间的变化。
论文中展示墨鱼色素细胞的细节。(图片来源：Reiter 等人) 最终结果为研究人员提供了关于控制皮肤图案变化的神经过程如何工作的见解。他们发现，无论刺激是什么，这些细胞每次都会以相似的模式拉伸和放松。由于色素细胞的变化很可能是神经元活动的良好替代指标，研究人员实际上正在观察墨鱼大脑中神经元放电的模式，这有望揭示大脑中神经元群体如何协同工作以完成复杂任务的新信息。他们的方法也揭示了关于色素细胞本身的一些有趣之处。这些细胞有五种颜色变体：黄色、橙色、红色、棕色和黑色。但研究人员发现，它们不会永远保持一种颜色。相反，它们最初都是黄色的，然后逐渐变深为橙色、红色，最终变成黑色。墨鱼不断地生长新的色素细胞，它们通过控制细胞变色的速度与新细胞的生长来维持，以确保始终拥有大致相等数量的各种颜色。研究人员接下来的目标是深入研究墨鱼如何改变其皮肤的纹理。除了改变颜色图案，墨鱼还通过在三维空间中改变皮肤来增强其伪装能力，例如从光滑变成粗糙。这个过程很可能与色素细胞的控制方式类似，并且它提供了另一个机会，只需观察即可了解墨鱼大脑的工作原理。该团队已于周三在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。
