在動物界中,運動的主要模型有兩種:一種是昆蟲飛行的情況,其中感官反饋通過中央處理系統(tǒng)傳播;另一種是魚類或螞蟻的運動,因為它們對個體的反應(yīng)完全分散感官信息。但是,某些海洋動物不適合這兩個類別。海星或海星似乎是靜止不動的生物,就像海底的一塊巖石,但實際上,它們的腹部有數(shù)百個管腳,它們的伸展和收縮會導(dǎo)致跳躍運動。
有趣的是,海星的神經(jīng)系統(tǒng)分散,基本上沒有大腦。那么,這種運動同步是如何發(fā)生的呢?南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的研究人員進行的一項研究發(fā)現(xiàn),海星具有“優(yōu)勢臂”,這是對刺激做出局部響應(yīng)的地方,與全球方向性指令相結(jié)合。用簡單的話說,海星一旦提供了移動方向的指示,每個腳就可以自行解決如何實現(xiàn)這一點,而無需進一步溝通。
海星的神經(jīng)系統(tǒng)的特征是圍繞其嘴部的神經(jīng)環(huán),并通過a神經(jīng)連接到每個單獨的手臂。連接到radial神經(jīng)和環(huán)神經(jīng)的神經(jīng)元會刺激每只管腳的肌肉,并依賴于人體與環(huán)境之間相互作用的物理學(xué)來控制運動。
“以海星為例,神經(jīng)系統(tǒng)似乎依賴于身體與環(huán)境之間相互作用的物理學(xué)來控制運動。所有的管腳在結(jié)構(gòu)上都與海星相連,因此彼此相連。” USC新聞稿中的Zohrab A. Kaprielian工程學(xué)研究員Eva Kanso說。這種現(xiàn)象稱為本體感覺,其中單個管腳只需要感知其自身狀態(tài)并做出相應(yīng)反應(yīng)即可。