How a dragonfly's brain is designed to kill | DIY Neuroscience, a TED series

Translator: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Traductor: Camille Martínez Revisor: Sebastian Betti

Greg Gage: If I asked you to think of a ferocious killer animal,

Greg Gage: Si te pidiera pensar en un feroz asesino animal,

you'd probably think of a lion,

a lo mejor pensarías en un león.

and for all the wonderful predatory skills that a lion has,

Y a pesar de toda la habilidad predadora que posee un león,

it still only has about a 20 percent success rate at catching a meal.

solo tiene una taza de éxito de 20 %

de atrapar su alimento.

Now, one of the most successful hunters

Uno de los cazadores más exitosos en todo el reino animal te sorprenderá:

in the entire animal kingdom is surprising:

the dragonfly.

la libélula.

Now, dragonflies are killer flies,

Las libélulas son moscas asesinas, y cuando ven una mosca más pequeña,

and when they see a smaller fly,

they have about a 97 percent chance of catching it for a meal.

tienen una probabilidad del 97 % de atraparla para comer.

And this is in mid-flight.

Y esto es a medio vuelo.

But how can such a small insect be so precise?

Pero ¿cómo puede ser tan preciso un insecto tan pequeño?

In this episode, we're going to see

En este episodio, veremos que el cerebro de la libélula está muy especializado,

how the dragonfly's brain is highly specialized to be a deadly killer.

y eso la hace un asesino letal.

[DIY Neuroscience]

[Neurociencia casera]

So what makes the dragonfly one of the most successful predators

¿Qué hace de la libélula uno de los depredadores más exitosos

in the animal kingdom?

del reino animal?

One, it's the eyes.

Uno: los ojos.

Tiene la visión de casi 360 grados.

It has near 360-degree vision.

Two, the wings.

Dos: las alas.

With individual control of its wings,

Mediante el control individual de sus alas,

the dragonfly can move precisely in any direction.

la libélula puede moverse con precisión en cualquier dirección.

But the real secret to the dragonfly's success

Pero el verdadero secreto del éxito de la libélula

is how its brain coordinates this complex information

es cómo su cerebro coordina esta información compleja

between the eyes and the wings

entre los ojos y las alas

and turns hunting into a simple reflex.

y convierte la caza en un simple reflejo.

To study this, Jaimie's been spending a lot of time

Para estudiar esto, Jaimie ha pasado mucho tiempo

socializing with dragonflies.

socializando con libélulas.

What do you need to do your experiments?

¿Qué necesitas para hacer tus experimentos?

Jaimie Spahr: First of all, you need dragonflies.

Jaimie Spahr: Primero, libélulas.

Oliver: I have a mesh cage to catch the dragonflies.

Oliver: Uso una jaula de malla para capturar las libélulas.

JS: The more I worked with them, the more terrified I got of them.

JS: Cuanto más trabajé con ellas, más me aterrorizaron.

La verdad es que son aterradoras, especialmente bajo un microscopio.

They're actually very scary, especially under a microscope.

They have really sharp mandibles, are generally pretty aggressive,

Tienen las mandíbulas muy afiladas, y son bastante agresivas.

Supongo que eso les ayuda a ser muy buenos depredadores.

which I guess also helps them to be really good predators.

GG: Para saber lo que ocurre en el cerebro de la libélula

GG: In order to learn what's going on inside the dragonfly's brain

cuando ve la presa,

when it sees a prey,

escuchamos a escondidas una conversación

we're going to eavesdrop in on a conversation

between the eyes and the wings,

entre los ojos y las alas.

Para hacerlo, necesitamos anestesiar a la libélula sobre hielo

and to do that, we need to anesthetize the dragonfly on ice

and make sure we protect its wings so that we can release it afterwards.

y proteger sus alas para poder liberarla después.

El cerebro de la libélula se compone de células especializadas

Now, the dragonfly's brain is made up of specialized cells called neurons

llamadas neuronas.

and these neurons are what allow the dragonfly

Y esas neuronas son las que permiten a la libélula ver y moverse tan rápido.

to see and move so quickly.

The individual neurons form circuits by connecting to each other

Las neuronas individuales forman circuitos interconectados

via long, tiny threads called axons

a través de largos y delgados filamentos llamados axones.

and the neurons communicate over these axons using electricity.

Las neuronas se comunican por estos axones, mediante electricidad.

In the dragonfly, we're going to place little metal wires, or electrodes,

Metemos pequeños alambres, o electrodos, en la libélula,

along the axon tracks,

por las vías axonales.

and this is what's really cool.

Y esto es muy interesante:

In the dragonfly, there's only 16 neurons;

En la libélula, hay solo 16 neuronas, ocho por ojo,

that's eight per eye

that tell the wings exactly where the target is.

que le dicen a las alas exactamente dónde está el blanco.

We've placed the electrodes so that we can record from these neurons

Pusimos los electrodos para poder grabar de las neuronas

that connect the eyes to the wings.

que conectan los ojos con las alas.

Whenever a message is being passed from the eye to the wing,

Cada vez que se envía un mensaje del ojo al ala,

our electrode intercepts that conversation in the form of an electrical current,

el electrodo intercepta esa conversación

en forma de corriente eléctrica

and it amplifies it.

y la amplifica.

Now, we can both hear it and see it in the form of a spike,

Ahora podemos escucharla y verla en la forma de pico,

which we also call an action potential.

que también se llama una potencia activa.

Now let's listen in.

Escuchémosla.

Right now, we have the dragonfly flipped upside down,

En este momento tenemos a la libélula boca abajo,

so he's looking down towards the ground.

entonces está mirando hacia el suelo.

We're going to take a prey, or what we sometimes call a target.

Tomamos una presa o lo que a veces llamamos un blanco.

In this case, the target's going to be a fake fly.

En este caso, el blanco es una mosca falsa.

We're going to move it into the dragonfly's sights.

La movemos hasta estar a la vista de la libélula.

(Buzzing)

(Zumbido)

Oh!

¡Oh!

Oh, look at that.

¡Mira eso!

Look at that, but it's only in one direction.

Mira eso. Pero solo ocurre con una dirección.

Oh, yes!

¡Sí!

You don't see any spikes when I go forward,

No se ve ningún pico cuando voy para adelante,

but they're all when I come back.

pero están allí cuando voy para atrás.

In our experiments,

En nuestros experimentos,

we were able to see that the neurons of the dragonfly

pudimos ver que las neuronas de la libélula dispararon

fired when we moved the target in one direction but not the other.

cuando movimos el punto en una dirección, pero no en la otra.

Now, why is that?

¿Por qué pasó así?

Remember when I said that the dragonfly

¿Recuerdas cuando dije que la libélula tiene la visión de casi 360 grados?

had near 360-degree vision.

Well, there's a section of the eye called the fovea

Hay una sección del ojo llamada la fóvea

and this is the part that has the sharpest visual acuity,

y esta es la parte con la mayor agudeza visual.

and you can think of it as its crosshairs.

Piénsalo como su punto de mira.

Remember when I told you the dragonfly had individual precise control of its wings?

¿Recuerdas cuando dije que la libélula tiene el control individual de sus alas?

When a dragonfly sees its prey, it trains its crosshairs on it

Cuando una libélula ve a su presa, apunta su punto de mira hacia ella

and along its axons it sends messages only to the neurons

y a través de sus axones, envía mensajes solo a las neuronas

that control the parts of the wings

que controlan las partes de las alas que se necesitan

that are needed to keep that dragonfly on target.

para guiar a la libélula al blanco.

So if the prey is on the left of the dragonfly,

Entonces si la presa está a la izquierda de la libélula,

only the neurons that are tugging the wings to the left are fired.

solo se disparan las neuronas que tiran de las alas a la izquierda.

And if the prey moves to the right of the dragonfly,

Y si la presa se mueve a la derecha de la libélula,

those same neurons are not needed, so they're going to remain quiet.

esas mismas neuronas ya no se necesitan y se quedan inactivas.

And the dragonfly speeds toward the prey

La libélula corre hacia la presa a un ángulo fijo

at a fixed angle that's communicated by this crosshairs to the wings,

que se comunica por este punto a las alas,

and then boom, dinner.

y luego -¡boom!- la cena.

Now, all this happens in a split second, and it's effortless for the dragonfly.

Todo esto ocurre en un instante, y sin esfuerzo por parte de la libélula.

It's almost like a reflex.

Es casi como un reflejo.

And this whole incredibly efficient process is called fixation.

Este proceso increíblemente eficaz se llama fijación.

But there's one more story to this process.

Pero hay algo más en este proceso.

We saw how the neurons respond to movements,

Vimos cómo las neuronas respondieron a los movimientos,

pero ¿cómo sabe la libélula que algo sí es presa?

but how does the dragonfly know that something really is prey?

This is where size matters.

Aquí el tamaño importa.

Let's show the dragonfly a series of dots.

Mostrémosle a la libélula una serie de puntos.

Oh, yeah!

¡Sí!

JS: Yeah, it prefers that one.

JS: Sí, prefiere ese.

GG: Out of all the sizes,

GG: De todos los tamaños,

we found that the dragonfly responded to smaller targets over larger ones.

encontramos que la libélula respondió a los objetos pequeños

más que a los grandes.

In other words, the dragonfly was programmed to go after smaller flies

Es decir, que la libélula está programada para perseguir moscas más pequeñas

versus something much larger, like a bird.

versus algo mucho más grande,

como un pájaro.

And as soon as it recognizes something as prey,

Y tan pronto como identifique algo como la presa,

that poor little fly only has seconds to live.

a esa pobrecita mosca, solo le quedan segundos de vida.

Today we got to see how the dragonfly's brain works

Hoy vimos cómo funciona el cerebro de la libélula

to make it a very efficient killer.

y que eso la convierte en un depredador muy eficaz.

And let's be thankful that we didn't live 300 million years ago

Agradezcamos que no vivimos hace 300 millones de años,

when dragonflies were the size of cats.

cuando las libélulas eran del tamaño de los gatos.