章鱼大脑变复杂的过程可能与人类大脑有类似之处。对章鱼体内核糖核酸（RNA）活动进行的一项研究表明，头足类动物大脑进化得更复杂的过程与脊椎动物大脑相同——通过利用更多所谓的小分子核糖核酸（miRNAs）来控制基因活动。

由柏林马克斯·德尔布吕克分子医学研究中心的尼古劳斯·拉耶夫斯基领导的一项尚未得到同行评审的研究称：“我们的研究表明，软体头足类动物的主要RNA变化是miRNAs基因谱系的大规模扩展。唯一可比的miRNAs扩展发生在脊椎动物中。”

章鱼、鱿鱼和墨鱼相对较高的智商一直令生物学家们感兴趣，尤其是因为这在软体动物和无脊椎动物中很罕见。人们普遍认为，高智商需要更复杂的大脑，因此，不同的小组一直在研究头足类动物的大脑是如何进化得更加复杂的。

拉耶夫斯基的研究小组发现，头足类动物中不同miRNAs的数量与脊椎动物中不同miRNAs的数量相当。尤其是，在鱿鱼和章鱼的祖先中出现了超过50个miRNAs，并且一直保存下来。它们被保存下来表明它们的功能很重要。没有其他无脊椎动物进化出如此多miRNAs。

信使核糖核酸（mRNA）是携带遗传信息，能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。拥有更多的不同的miRNAs将令头足类动物能够产生更多种类的神经元，从而能够发展出更复杂的大脑。

位于马萨诸塞州伍兹霍尔的海洋生物实验室的乔舒亚·罗森塔尔和以色列特拉维夫大学的埃利·艾森伯格说：“我们当然也认为，miRNAs基因谱系的大幅扩展可能促进了复杂神经系统的发展。”但他们表示，这可能并非涉及的唯一机制。

2017年，包括罗森塔尔和艾森伯格在内的一个研究小组提出，头足类动物大脑的复杂程度是由被称为RNA编辑的过程造成的。RNA编辑是指对mRNA进行修改。RNA编辑发生在所有复杂的细胞中，但罗森塔尔和艾森伯格报告说，序列改变在头足类动物中尤其常见。他们认为，这令单个基因能够产生更广泛的不同的蛋白质，而这正是促使大脑更复杂的原因。

拉耶夫斯基的研究小组并未发现任何证据表明RNA编辑在章鱼身上尤为重要。然而，罗森塔尔和艾森伯格仍然认为RNA编辑发挥了作用，并称这两种观点并不是相互排斥的。