Deux tiers des neurones d'une pieuvre se trouvent dans ses bras, leur offrant une autonomie quasi totale.

Le système nerveux des céphalopodes, et particulièrement celui de l'espèce Octopus vulgaris, défie la conception traditionnelle d'une intelligence centralisée. Des recherches menées par l'Université hébraïque de Jérusalem ont démontré que le cerveau central n'envoie que des commandes de haut niveau, laissant les détails de l'exécution motrice aux ganglions des bras. Chaque bras possède son propre système de traitement sensoriel et moteur, ce qui permet une gestion multitâche sans précédent dans le règne animal.Cette décentralisation est facilitée par des connexions nerveuses complexes appelées cordons nerveux brachiaux. Ces structures permettent aux bras de traiter les informations chimiques et tactiles localement grâce à des milliers de récepteurs situés sur les ventouses. En 2001, une étude célèbre a prouvé qu'un bras de pieuvre amputé peut encore effectuer des mouvements réflexes coordonnés pendant plusieurs heures en réponse à une stimulation cutanée.Ce modèle biologique intéresse énormément les chercheurs en robotique souple, notamment pour concevoir des machines capables de s'adapter à leur environnement sans processeur central surchargé. Contrairement aux vertébrés où la moelle épinière sert principalement de relais, les ganglions des bras de la pieuvre agissent comme de véritables mini-cerveaux. Cette évolution unique permet à l'animal de chasser et de se protéger avec une efficacité redoutable dans des environnements marins complexes.