DOI: 10.5281/zenodo.17836740
title: TAMC-PULPO: A Multiband Temporal Framework for Distributed Coordination in Cephalopods     TAMC-PULPO: Un marco temporal multibanda para la coordinación distribuida en cefalópodos

description: ENGLISH 

This work introduces TAMC-PULPO, a theoretical and computational framework for understanding the distributed coordination of the octopus’s eight arms and chromatophore skin. The TAMC theory (Coherent Multiband Coupling Theory) describes the system as the interaction between an instantaneous global pattern and PTLRs (Local Transient Residual Pulses) generated by autonomous subsystems, predicting intermittent synchrony, temporal coupling windows, upward dragging effects (PTLR→global), and global phase collapse during camouflage disruption.

Moreover, the TAMC framework naturally accounts for the octopus’s ability to imitate other species and environmental forms, explaining how sensory-driven global patterns can stabilize specific morphological configurations while local PTLRs provide fine-grained adjustments of arms and skin. Thus, TAMC offers a unified dynamical explanation for both camouflage and imitation, bridging distributed coordination, perception, and adaptive morphodynamics in cephalopods.

To quantitatively test these predictions we developed a complete synthetic pipeline in Python, integrating local–global dynamics, multiband filtering, phase estimation (Hilbert), synchrony measures (PLV), manual Morlet wavelet transform, multiband RMS metrics and summarizing visualizations.

The entire pipeline is launched from a single master script:run_octopusfull.py,which:





Explains, in both Spanish and English, what each block will do before execution,




Runs every module in sequence,




Displays all generated figures on screen,




Saves outputs in structured result folders,




Reports back to the user what was produced at each stage.



Results show that TAMC-PULPO spontaneously reproduces phenomena observed in real cephalopods: arm autonomy, transient synchrony, context-dependent coupling, global collapses during camouflage failure, and metastable states under conflicting inputs. This framework offers new perspectives for neurobiology, soft robotics, and the theory of distributed autonomous systems.

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https://doi.org/10.5281/zenodo.17808580

https://doi.org/10.5281/zenodo.17813002

ESPAÑOL 

Este trabajo presenta TAMC-PULPO, un marco teórico y computacional para comprender la coordinación distribuida de los ocho brazos y la piel cromatófora del pulpo. La teoría TAMC (Teoría de Acoplamiento Multibanda Coherente) modela el sistema como la interacción entre un patrón global instantáneo y PTLR (Pulsos Transitorios Locales de Residuo) generados por subsistemas autónomos, prediciendo sincronía intermitente, ventanas temporales de acoplamiento, arrastre ascendente PTLR→global y rupturas de fase durante la desorganización del camuflaje.

Además, el marco TAMC también ofrece una explicación natural para la imitación de otras especies y formas marinas, al describir cómo ciertos patrones globales inducidos sensorialmente pueden estabilizar configuraciones corporales imitativas mientras los PTLR locales permiten ajustes finos en brazos y piel. De esta forma, TAMC unifica en un mismo sistema dinámico los mecanismos que explican tanto el camuflaje como la imitación, proporcionando un puente teórico entre coordinación distribuida, percepción y morfodinámica adaptativa en cefalópodos.

Para evaluar cuantitativamente estas predicciones desarrollamos un pipeline sintético completo, implementado en Python, que reproduce dinámicas locales y globales, extracción multibanda, análisis de fase (Hilbert), medidas de sincronización (PLV), wavelet Morlet manual, métricas RMS multibanda y figuras comparativas.

El pipeline se ejecuta íntegramente desde un único archivo maestro:run_octopusfull.py,el cual:





Explica paso a paso, en español e inglés, lo que va a hacer antes de ejecutarse,




Ejecuta cada bloque del pipeline,




Muestra las figuras en pantalla,




Guarda los resultados en carpetas dedicadas,




Informa al usuario de todo lo que generó al finalizar cada etapa.



Los resultados obtenidos confirman que TAMC-PULPO reproduce propiedades emergentes observadas en cefalópodos reales: autonomía de brazos, sincronía saltatoria, acoplamiento contextual, colapso global durante la ruptura del camuflaje y estados metastables bajo conflictos sensoriales. Este marco abre nuevas posibilidades para neurobiología, robótica blanda y teoría de sistemas distribuidos.

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https://doi.org/10.5281/zenodo.17808580

https://doi.org/10.5281/zenodo.17813002

 

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