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Sistema nervoso permite cavalos-marinhos perceberem ambiente. Órgãos sensoriais especializados — olhos, narinas, linhas laterais — transmitem informação sobre luz, correntes, composição química e vibrações ao sistema nervoso central.
Controla movimento e coordenação do corpo e apêndices, ajudando ajustar posicionamento e locomoção na água.
Processa informação dos órgãos sensoriais e gera respostas comportamentais apropriadas: alimentação, reprodução, evasão de predadores, interações sociais.
Sistema nervoso central integra entradas sensoriais, processa informação e envia saída motora a várias partes do corpo. Regula processos fisiológicos: batimento cardíaco, respiração, digestão, reprodução.
Cavalos-marinhos têm notável capacidade de regenerar partes do sistema nervoso, incluindo bulbo olfatório. Isso facilita aprendizado e adaptação a condições ambientais cambiantes.