Buitenaardse neurogenese in een weefselschaal: nieuwe instrumenten om zenuwcelaanmaak van Octopus vulgaris te bestuderen

Binnen het phylum Mollusca (weekdieren) ontstonden de Cephalopoda (koppotigen) ongeveer 530 miljoen jaar geleden. Ze omvatten de nautiloïden (met schelp) en de coleoïden (zonder schelp), bijvoorbeeld inktvissen en de gewone octopus. Alle koppotigen delen een basisorganisatie van het zenuwstelsel: een supra- en een suboesofageale hersenmassa rond de slokdarm, een paar optische lobben aan de zijkant en een axiale zenuwbaan die zich uitstrekt tot in de armen. Het zenuwstelsel van de octopus is het meest complexe binnen de koppotigen, met meer dan 40 hersenkwabben en het vermogen om elke arm onafhankelijk te bewegen. Opvallend is dat in het dier bij het uitkomen uit het ei, ongeveer een kwart van het lichaam ingenomen wordt door het zenuwstelsel. Hoe deze hersenexpansie plaatsvindt, moet nog worden ontdekt. Interessant is dat de octopus een complex zenuwstelsel heeft ontwikkeld binnen het phylum van de weekdier, dat zich volledig onafhankelijk maar analoog heeft ontwikkeld aan het complexe zenuwstelsel dat wordt gezien bij mensen. Daarom zijn we geïnteresseerd in de ontwikkeling van dit alternatief, sterk gestructureerd brein dat het mogelijk maakt om fascinerende cognitieve taken uit te voeren. Het hoofdidee van het doctoraatsproject is het onderzoeken van de centrale hersenneuro-ontwikkeling van de koppotige Octopus vulgaris. We willen overeenkomsten of verschillen in neurogenese in vergelijking met gewervelde hersenen ophelderen. Daarom zullen we de neurogene zone van het zich ontwikkelende embryo karakteriseren door innovatieve in-vitromodellen op te zetten, zoals explanten en organoïden. Deze systemen zullen de studie mogelijk maken van intrinsieke eigenschappen van de neurogene zone en wat nodig is om een neuraal netwerk op te zetten in de complexe hersenen van een octopus.