Un bras tranché qui continue de chasser. Seul. Pendant plusieurs minutes. Sans le moindre lien avec le reste du corps. Ce fait, observé en laboratoire sur des poulpes, n’est pas une anomalie : c’est la conséquence directe de l’une des architectures neurologiques les plus déroutantes du règne animal.

Sommaire

1. Un animal à neuf cerveaux, ou presque
2. Le bras coupé qui chasse encore
3. Ce que ce comportement révèle sur l’intelligence décentralisée
4. Des robots en embuscade

Un animal à neuf cerveaux, ou presque

Avec huit bras, trois cœurs et neuf cerveaux, les pieuvres font presque figure d’extraterrestre par rapport aux autres animaux. Cette formule, souvent répétée, mérite d’être nuancée. Les bras des poulpes n’agissent pas de façon totalement indépendante du cerveau central, il y a un flux d’informations entre les systèmes nerveux périphérique et central. Plutôt que de parler d’un poulpe à neuf cerveaux, on parle plutôt d’un poulpe avec un cerveau et huit bras très intelligents. La distinction est subtile, mais elle change tout à la compréhension du phénomène.

Chez les poulpes, un tiers des neurones forme un cerveau central et les deux tiers restants des cerveaux périphériques, situés notamment dans ses huit bras. Pour se représenter l’échelle : ces pieuvres possèdent environ 500 millions de neurones, dont environ 350 millions sont dispersés le long de leurs bras tentaculaires, disposés en grappes appelées ganglions. C’est autant que dans le cerveau d’un chien, sauf que la majorité de cette puissance de calcul se trouve dans les membres, pas dans la tête.

Des travaux de l’Université de Chicago confirment que cette réputation a un fondement très concret : une bonne partie de la « puissance de calcul » de l’animal se trouve dans ses bras et non dans sa tête. L’équipe a décrit un système nerveux segmenté au sein de chaque tentacule qui agit comme un réseau de mini centres de contrôle. Cette architecture permet de résoudre localement de nombreux ajustements de mouvements et de préhension, sans que chaque geste doive être consulté avec le « quartier général » du cerveau.

Le bras coupé qui chasse encore

Là où notre cerveau, notre système nerveux central, concentre la prise de décision, le système nerveux périphérique du poulpe est nettement plus autonome. Ainsi, lorsqu’on coupe le tentacule d’un poulpe, ce bras détaché du corps qui a l’habitude d’être son propre maître continue de fonctionner seul pendant près d’une heure. Des chercheurs américains ont poussé l’observation plus loin en constatant que ce bras ne se contente pas de frémir mécaniquement : il explore activement son environnement, détecte des proies et tente de les attraper.

La mécanique derrière ce comportement tient à une organisation nerveuse radicalement différente de la nôtre. Les bras tentaculaires de la pieuvre ont un anneau de neurones qui court-circuite le cerveau, et ainsi les bras peuvent s’envoyer des informations entre eux, sans que le cerveau en ait conscience. Les bras de la pieuvre acquièrent des informations sensorielles et motrices provenant de leur environnement, et ce sont les neurones se trouvant dans ledit bras qui initient l’action. Tout cela, sans l’intervention du cerveau.

Afin d’étudier le fonctionnement des ventouses, on sectionne un des bras d’un poulpe. Le bras amputé et ses ventouses restent actifs pendant plus d’une heure. Chaque ventouse, il faut le rappeler, n’est pas un simple organe d’adhésion. Chaque tentacule du poulpe possède environ 40 millions de récepteurs chimiques, et pour cette raison on considère que chacun d’entre eux est un organe sensoriel. Ces récepteurs leur permettent de goûter et de sentir leur environnement, ce qui est essentiel pour la chasse et l’exploration. Un bras séparé du corps conserve donc intacte sa capacité à « goûter » l’eau, détecter les signatures chimiques d’une proie, et décider d’agir.

Ce que ce comportement révèle sur l’intelligence décentralisée

Le fait qu’un bras amputé chasse seul n’est pas qu’une curiosité de laboratoire. C’est une fenêtre ouverte sur une forme d’intelligence radicalement non humaine. Les bras tentaculaires de la pieuvre ont un anneau de neurones qui court-circuite le cerveau, et ainsi les bras peuvent s’envoyer des informations entre eux, sans que le cerveau en ait conscience. Le cerveau central n’est pas le chef d’orchestre de chaque micro-décision : il fixe le cap général, pendant que les bras se débrouillent en local.

Ce modèle décentralisé offre des avantages concrets en conditions réelles. La capacité du poulpe à fourrager avec succès et à coordonner plusieurs bras sans s’appuyer sur la vision lui confère plusieurs avantages. Chasser sans dépendance complète à la vue lui permet de chercher des proies avec ses bras tout en scrutant visuellement les prédateurs qui approchent, gérant ainsi offensif et défensif simultanément. Un pilote de chasse qui conduit la voiture avec un seul hémisphère cérébral tout en gérant la radio avec l’autre.

La question de la reconnaissance de soi ajoute une couche supplémentaire à cette complexité. Les pieuvres peuvent distinguer les bras leur appartenant de ceux des autres : dans 94 % des cas, les pieuvres collaient leurs ventouses au bras amputé d’une autre pieuvre, mais lorsqu’il s’agissait de leur propre bras, elles n’y attachaient leurs ventouses que dans 39 % des cas. Un bras séparé de son propriétaire ne se fait donc pas attraper par lui, il est encore reconnu comme « soi », via un mécanisme chimique que les chercheurs n’ont pas encore pleinement élucidé.

Des robots en embuscade

La science ne regarde pas ce phénomène par simple curiosité zoologique. Au-delà de la curiosité biologique, ces résultats intéressent la robotique douce, qui tente de copier des structures flexibles issues de la nature. De nombreux prototypes de bras robotiques inspirés des poulpes sont déjà conçus comme des chaînes de segments semi-autonomes et disposent désormais d’un véritable plan pour affiner ces modèles.

De telles démonstrations de flexibilité pourraient éclairer les éthologues, les écologistes sensoriels, les neuroscientifiques et les ingénieurs qui conçoivent des appendices robotiques souples. Un bras chirurgical capable d’explorer un organe sans que le chirurgien ait à contrôler chaque millimètre de son déplacement, c’est exactement le type d’application que ces travaux rendent envisageable.

La dimension éthique suit naturellement. Comprendre ce système nerveux distribué renforce l’idée que les poulpes ont une forme d’intelligence très différente de celle des humains, ce dont l’Union européenne prend acte en accordant à tous les céphalopodes la même protection juridique que les vertébrés en expérimentation, par le biais de la directive 2010/63. Un bras qui chasse seul soulève une question que la biologie ne tranche pas encore clairement : où s’arrête exactement la conscience de l’animal, et où commence celle de ses membres ?

Sources : especes-menacees.fr | futura-sciences.com