Michael Dickinson: How a fly flies

Michael Dickinson : Comment une mouche peut-elle voler ?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traducteur: Caroline ERUIMY Relecteur: Wendy Morales

I grew up watching Star Trek. I love Star Trek.

J'ai grandit en regardant Star Trek. J'adore Star Trek.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Star Trek m'a donné envie de voir des créatures extra-terrestres,

creatures from a far-distant world.

des créatures d'un monde lointain.

But basically, I figured out that I could find

Mais en fait, je me suis rendu compte que je pouvais trouver

those alien creatures right on Earth.

ces créatures étranges ici-même sur la Terre.

And what I do is I study insects.

Moi, j'étudie les insectes.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Je suis passionné par les insectes, et plus particulièrement par leur vol.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Je pense que l'évolution du vol des insectes est peut-être

one of the most important events in the history of life.

un des évenements les plus importants de l'histoire de la vie.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Sans les insectes, il n'y aurait pas de plantes à fleurs,

Without flowering plants, there would be no

Sans les plantes à fleurs, il n'y aurait pas de

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

primates fructivores et intelligents donnant des conférences TED.

(Laughter)

(Rires).

Now,

Alors,

David and Hidehiko and Ketaki

David, Hidehiko et Ketaki

gave a very compelling story about

ont raconté une histoire très probante

the similarities between fruit flies and humans,

sur les similitudes entre les mouches drosophiles et les êtres humains,

and there are many similarities,

il y a de nombreuses similitudes,

and so you might think that if humans are similar to fruit flies,

et vous pourriez penser que si les hommes et les mouches drosophiles sont similaires,

the favorite behavior of a fruit fly might be this, for example --

le comportement préféré d'une drosophile drosophile serait par exemple celui-ci -

(Laughter)

(Rires)

but in my talk, I don't want to emphasize on the similarities

mais, dans cette conférence, je ne souhaite pas mettre l'accent sur les similitudes

between humans and fruit flies, but rather the differences,

entre les hommes et les mouches drosophiles, mais plutôt sur les différences

and focus on the behaviors that I think fruit flies excel at doing.

et me concentrer sur les comportements pour lesquels les mouches sont particulièrement douées.

And so I want to show you a high-speed video sequence

Alors, je vais vous montrer une vidéo à haute vitesse,

of a fly shot at 7,000 frames per second in infrared lighting,

d'une mouche filmée à 7000 images seconde en lumière infra-rouge,

and to the right, off-screen, is an electronic looming predator

et à droite, hors de l'écran, il y a un prédateur électronique qui approche,

that is going to go at the fly.

qui est prêt à sauter sur la mouche.

The fly is going to sense this predator.

La mouche va sentir ce prédateur,

It is going to extend its legs out.

va tendre ses pattes,

It's going to sashay away

et va s'en aller en se pavanant

to live to fly another day.

pour vivre une nouvelle journée de mouche.

Now I have carefully cropped this sequence

Alors, j'ai découpé cette séquence

to be exactly the duration of a human eye blink,

pour qu'elle dure exactement le temps d'un clignement d’œil humain,

so in the time that it would take you to blink your eye,

et pendant le temps qu'il vous faut pour cligner de l’œil,

the fly has seen this looming predator,

la mouche a vu ce prédateur qui approche,

estimated its position, initiated a motor pattern to fly it away,

a estimé sa position, a mis en route un schéma pour s'enfuir,

beating its wings at 220 times a second as it does so.

en battant des ailes 220 fois par seconde.

I think this is a fascinating behavior

Je trouve que c'est un comportement fascinant

that shows how fast the fly's brain can process information.

qui montre à quelle vitesse le cerveau de la mouche peut traiter des informations.

Now, flight -- what does it take to fly?

Mais, le vol. Que faut-il pour voler ?

Well, in order to fly, just as in a human aircraft,

Pour voler, comme dans un avion,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

il vous faut des ailes qui peuvent générer suffisamment de forces aérodynamiques,

you need an engine sufficient to generate the power required for flight,

il vous faut un moteur capable de générer assez d'énergie pour un vol,

and you need a controller,

et il vous faut un contrôleur,

and in the first human aircraft, the controller was basically

dans le premier avion, le contrôleur était tout simplement

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

le cerveau d'Orville et Wilbur assis dans le cockpit.

Now, how does this compare to a fly?

Alors, quel rapport avec une mouche ?

Well, I spent a lot of my early career trying to figure out

J'ai passé une grande partie de mon début de carrière à essayer de comprendre

how insect wings generate enough force to keep the flies in the air.

comment les ailes des insectes pouvaient générer assez de force pour les maintenir en l'air.

And you might have heard how engineers proved

Et vous avez peut-être entendu parler du fait que des ingénieurs ont prouvé

that bumblebees couldn't fly.

qu'un bourdon ne pouvait pas voler ?

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Et bien, le problème était d'avoir pensé que les ailes des insectes

function in the way that aircraft wings work. But they don't.

fonctionnent comme les ailes des avions. Mais ce n'est pas le cas.

And we tackle this problem by building giant,

On a résolu le problème en construisant

dynamically scaled model robot insects

des insectes robots géants, à l'échelle,

that would flap in giant pools of mineral oil

qui battaient des ailes dans des piscines géantes d'huile minérale

where we could study the aerodynamic forces.

où nous pouvions étudier les forces aérodynamiques.

And it turns out that the insects flap their wings

Et il se trouve que les insectes battent des ailes

in a very clever way, at a very high angle of attack

d'une façon très intelligente, avec un angle d'attaque très élevé

that creates a structure at the leading edge of the wing,

qui crée une structure à l'extrémité de l'aile,

a little tornado-like structure called a leading edge vortex,

une sorte de structure comme une tornade, que l'on appelle un vortex

and it's that vortex that actually enables the wings

et que c'est ce vortex qui permet aux ailes

to make enough force for the animal to stay in the air.

de créer assez de force pour que l'animal reste en l'air.

But the thing that's actually most -- so, what's fascinating

Mais, en fait, ce qui est le plus - ce qui est fascinant,

is not so much that the wing has some interesting morphology.

ce n'est pas le fait que l'aile ait une morphologie intéressante.

What's clever is the way the fly flaps it,

Ce qui est intéressant, c'est la façon dont la mouche bat de l'aile,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

ce qui est bien évidemment contrôlé par son système nerveux,

and this is what enables flies to perform

qui lui permet de voler et de réaliser

these remarkable aerial maneuvers.

ces figures aériennes remarquables.

Now, what about the engine?

Alors, qu'en est-il du moteur?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

Le moteur de la mouche est totalement fascinant.

They have two types of flight muscle:

Elles ont deux types de muscle pour voler :

so-called power muscle, which is stretch-activated,

le muscle dit de puissance, qui s'active en s'étirant,

which means that it activates itself and does not need to be controlled

ce qui veut dire qu'il s'active et n'a pas besoin d'être contrôlé

on a contraction-by-contraction basis by the nervous system.

par le système nerveux sur un mode de contraction- par contraction.

It's specialized to generate the enormous power required for flight,

Ce muscle génère l'énorme puissance qui est demandée pour le vol,

and it fills the middle portion of the fly,

et il remplit la partie au milieu de la mouche,

so when a fly hits your windshield,

donc quand une mouche heurte votre pare-brise,

it's basically the power muscle that you're looking at.

c'est tout simplement le muscle de la puissance que vous avez en face de vous.

But attached to the base of the wing

Mais aussi, attachés à la base de l'aile,

is a set of little, tiny control muscles

il y a un ensemble de petits muscles de contrôle minuscules

that are not very powerful at all, but they're very fast,

qui ne sont pas du tout puissants, mais qui sont très rapides

and they're able to reconfigure the hinge of the wing

et qui peuvent reconfigurer la charnière de l'aile

on a stroke-by-stroke basis,

à chaque battement,

and this is what enables the fly to change its wing

et c'est ce qui permet à la mouche de changer son orientation

and generate the changes in aerodynamic forces

et qui est à l'origine des changements dans les forces aérodynamiques

which change its flight trajectory.

qui changent sa trajectoire de vol.

And of course, the role of the nervous system is to control all this.

Bien sûr, c'est au système nerveux de contrôler tout ça.

So let's look at the controller.

Alors, regardons un peu le contrôleur.

Now flies excel in the sorts of sensors

Les mouches excellent dans le type de capteurs sensoriels

that they carry to this problem.

qu'elles ont pour résoudre ce problème.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Elles ont des antennes qui sentent les odeurs et qui détectent le vent.

They have a sophisticated eye which is

Elles ont un œil sophistiqué qui

the fastest visual system on the planet.

est le système visuel le plus rapide de la planète.

They have another set of eyes on the top of their head.

Elles ont aussi un autre groupe d'yeux sur le sommet de la tête.

We have no idea what they do.

Et nous ne savons pas à quoi ils servent.

They have sensors on their wing.

Elles ont des capteurs sur leurs ailes.

Their wing is covered with sensors, including sensors

Leurs ailes sont couvertes de capteurs, y compris des capteurs

that sense deformation of the wing.

qui mesurent la déformation de l'aile.

They can even taste with their wings.

Elle peuvent même gouter avec leurs ailes.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Un des capteurs les plus sophistiqués de la mouche

is a structure called the halteres.

est une structure qu'on appelle les haltères.

The halteres are actually gyroscopes.

Les haltères sont en fait des gyroscopes.

These devices beat back and forth about 200 hertz during flight,

Ces éléments battent d'avant en arrière à environ 200 hertz pendant le vol,

and the animal can use them to sense its body rotation

l'animal peut les utiliser pour ressentir la rotation de son corps

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

et faire des manœuvres correctives extrêmement rapides.

But all of this sensory information has to be processed

Toutes ces informations sensorielles doivent être analysées

by a brain, and yes, indeed, flies have a brain,

par un cerveau, et oui, en effet, les mouches ont un cerveau,

a brain of about 100,000 neurons.

un cerveau d'environ 100 000 neurones.

Now several people at this conference

Plusieurs personnes présentes à cette conférence

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

ont déjà suggéré que les drosophiles soient utilisées en neurosciences.

because they're a simple model of brain function.

parce qu'elles ont un modèle simple de fonction cérébrale.

And the basic punchline of my talk is,

Le point central de mon exposé est que,

I'd like to turn that over on its head.

je voudrais que l'on y réfléchisse,

I don't think they're a simple model of anything.

je ne pense pas qu'il y ait un modèle simple pour quoi que ce soit.

And I think that flies are a great model.

Et je pense que les mouches sont un modèle formidable,

They're a great model for flies.

elles sont un modèle formidable pour les mouches.

(Laughter)

(Rires)

And let's explore this notion of simplicity.

Examinons un peu cette notion de simplicité.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Je pense que malheureusement de nombreux spécialistes des neurosciences

we're all somewhat narcissistic.

nous sommes tous un peu narcissiques.

When we think of brain, we of course imagine our own brain.

Quand on pense cerveau, on bien sûr pense à notre propre cerveau.

But remember that this kind of brain,

Mais souvenez-vous que ce type de cerveau,

which is much, much smaller

qui est beaucoup plus petit

— instead of 100 billion neurons, it has 100,000 neurons —

- il a 100 000 neurones et pas 100 milliards -

but this is the most common form of brain on the planet

c'est la forme la plus courante de cerveau de cette planète

and has been for 400 million years.

depuis 400 millions d'années.

And is it fair to say that it's simple?

Alors, est-il juste de dire qu'il est simple ?

Well, it's simple in the sense that it has fewer neurons,

Il est simple dans la mesure où ce cerveau a moins de neurones,

but is that a fair metric?

mais est-ce la bonne façon de mesurer ?

And I would propose it's not a fair metric.

Je pense que ce n'est pas une bonne façon de mesurer.

So let's sort of think about this. I think we have to compare --

Réfléchissons-y un peu, Nous devons comparer

(Laughter) —

(Rires)

we have to compare the size of the brain

nous devons comparer la taille du cerveau

with what the brain can do.

à ce que le cerveau peut faire.

So I propose we have a Trump number,

Admettons que nous ayons un chiffre façon Trump,

and the Trump number is the ratio of this man's

et que ce chiffre soit le ratio entre le nombre de comportements

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

de cet homme et le nombre de neurones de son cerveau.

We'll calculate the Trump number for the fruit fly.

Nous allons calculer ce chiffre pour la mouche drosophile.

Now, how many people here think the Trump number

Combien de personnes pensent ici que ce chiffre

is higher for the fruit fly?

est supérieur pour la drosophile ?

(Applause)

(Applaudissements)

It's a very smart, smart audience.

Nous avons un public vraiment très intelligent.

Yes, the inequality goes in this direction, or I would posit it.

Oui, c'est bien dans ce sens qu'il faut lire cette équation.

Now I realize that it is a little bit absurd

Bon, je conçois bien que ça semble un peu absurde

to compare the behavioral repertoire of a human to a fly.

de comparer les comportements d'un humain à ceux d'une mouche.

But let's take another animal just as an example. Here's a mouse.

Mais prenons par exemple un autre animal. Voici une souris.

A mouse has about 1,000 times as many neurons as a fly.

Une souris a 1 000 fois plus de neurones qu'une mouche.

I used to study mice. When I studied mice,

J'étudiais les souris à une époque. Quand j'étudiais les souris,

I used to talk really slowly.

je parlais très lentement.

And then something happened when I started to work on flies.

Ensuite, quand j'ai commencé à travailler sur les mouches, il s'est passé quelque chose.

(Laughter)

(Rires)

And I think if you compare the natural history of flies and mice,

Je pense que si on compare l'histoire naturelle des mouches et des souris,

it's really comparable. They have to forage for food.

c'est très similaire. Les deux sont en quête de nourriture.

They have to engage in courtship.

Elles doivent faire la cour pour trouver leur partenaire.

They have sex. They hide from predators.

Elles ont des relations sexuelles. Elles se cachent de leurs prédateurs.

They do a lot of the similar things.

Elles font de nombreuses choses similaires.

But I would argue that flies do more.

Mais je dirais que les mouches font bien plus.

So for example, I'm going to show you a sequence,

Voici par exemple un film,

and I have to say, some of my funding comes from the military,

et je dois avouer que certains de mes financements proviennent de l'armée,

so I'm showing this classified sequence

alors je vais vous montrer cette vidéo classée secret défense

and you cannot discuss it outside of this room. Okay?

dont vous ne pourrez pas parler à l'extérieur de cette pièce. D'accord ?

So I want you to look at the payload

Regardez la charge

at the tail of the fruit fly.

sur la queue de la drosophile.

Watch it very closely,

Regardez attentivement,

and you'll see why my six-year-old son

et vous comprendrez pourquoi mon fils de six ans

now wants to be a neuroscientist.

veut devenir un spécialiste en neurosciences.

Wait for it.

Attendez un instant.

Pshhew.

Pouf.

So at least you'll admit that if fruit flies are not as clever as mice,

Alors si les drosophiles ne sont pas aussi intelligentes que les souris

they're at least as clever as pigeons. (Laughter)

vous conviendrez qu'elles sont au moins aussi intelligentes que les pigeons. (Rires)

Now, I want to get across that it's not just a matter of numbers

Mais, je veux vous expliquer que ce n'est pas qu'un problème de chiffres,

but also the challenge for a fly to compute

mais c'est aussi le défi posé à la mouche pour calculer

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

tout ce qui se présente à son cerveau en utilisant des neurones aussi petits.

So this is a beautiful image of a visual interneuron from a mouse

Voici une photo superbe d'un interneurone de la vision d'une souris,

that came from Jeff Lichtman's lab,

qui provient du laboratoire de Jeff Lichtman,

and you can see the wonderful images of brains

et vous voyez ces images magnifiques des cerveaux

that he showed in his talk.

qu'il a montrées dans sa conférence.

But up in the corner, in the right corner, you'll see,

Au coin en haut à droite, vous pouvez voir,

at the same scale, a visual interneuron from a fly.

à la même échelle, l'interneurone de la vision d'une mouche.

And I'll expand this up.

Je vais agrandir.

And it's a beautifully complex neuron.

C'est un neurone d'une complexité magnifique.

It's just very, very tiny, and there's lots of biophysical challenges

Il est vraiment minuscule, et les défis bio-physiques

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

pour calculer avec des neurones aussi minuscules sont immenses.

How small can neurons get? Well, look at this interesting insect.

A quel point les neurones peuvent-ils être petits ? Regardons cet insecte.

It looks sort of like a fly. It has wings, it has eyes,

Il ressemble à une mouche. Il a des ailes, il a des yeux,

it has antennae, its legs, complicated life history,

il a des antennes, des pattes une histoire de vie compliquée.

it's a parasite, it has to fly around and find caterpillars

C'est un parasite qui doit voler et trouver des chenilles

to parasatize,

à parasiter.

but not only is its brain the size of a salt grain,

Non seulement son cerveau est de la taille d'un grain de sable,

which is comparable for a fruit fly,

de celui d'une mouche,

it is the size of a salt grain.

il est réellement de la taille d'un grain de sable.

So here's some other organisms at the similar scale.

Voici d'autres organismes à la même échelle.

This animal is the size of a paramecium and an amoeba,

Cet animal est de la taille d'une paramécie et d'un amibe

and it has a brain of 7,000 neurons that's so small --

et a un un cerveau de 7000 neurones qui est si petit -

you know these things called cell bodies you've been hearing about,

vous avez entendu parler de ces corps cellulaires

where the nucleus of the neuron is?

où se trouve le noyau du neurone ?

This animal gets rid of them because they take up too much space.

Cet animal s'en débarrasse car ils prennent trop de places.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

C'est une session sur les limites des neurosciences.

I would posit that one frontier in neuroscience is to figure out how the brain of that thing works.

Mon postutlat est qu'une des frontières en neurosciences est de comprendre comment le cerveau de cet animal fonctionne.

But let's think about this. How can you make a small number of neurons do a lot?

Réfléchissons un peu. Comment si peu de neurones peuvent faire autant de choses ?

And I think, from an engineering perspective,

Je pense, que du point de vue d'un ingénieur,

you think of multiplexing.

on pense au multiplexage.

You can take a hardware and have that hardware

On prend un matériel et on lui fait faire

do different things at different times,

différentes choses à différents moments,

or have different parts of the hardware doing different things.

ou alors, on fait faire différentes choses au différentes parties de ce matériel.

And these are the two concepts I'd like to explore.

Voici les deux concepts que j'aimerais étudier.

And they're not concepts that I've come up with,

Ce ne sont pas des concepts que j'ai imaginés,

but concepts that have been proposed by others in the past.

mais ce sont des concepts qui ont été avancés par d'autres dans le passé.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

Une de ces idées vient d'études sur la mastication des crabes.

And I don't mean chewing the crabs.

Je ne parle pas de mastiquer des crabes.

I grew up in Baltimore, and I chew crabs very, very well.

J'ai grandi à Baltimore, et je mastique vraiment très bien les crabes.

But I'm talking about the crabs actually doing the chewing.

Non, je parle des crabes qui eux-mêmes mastiquent.

Crab chewing is actually really fascinating.

La mastication des crabes est réellement fascinante.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Les crabes ont une structure très complexe sous leur carapace

called the gastric mill

que l'on appelle le moulin gastrique

that grinds their food in a variety of different ways.

et qui meule la nourriture de plusieurs façons différentes.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Voici une vidéo endoscopique de cette structure.

The amazing thing about this is that it's controlled

Le plus épatant, c'est qu'elle est contrôlée

by a really tiny set of neurons, about two dozen neurons

par un tout petit groupe de neurones, environ 24 neurones,

that can produce a vast variety of different motor patterns,

qui peuvent générer une grande variété de schémas moteurs,

and the reason it can do this is that this little tiny ganglion

et ceci est possible grâce à ce minuscule ganglion

in the crab is actually inundated by many, many neuromodulators.

qui est dans le crabe et qui est inondé par de nombreux neuromodulateurs.

You heard about neuromodulators earlier.

On a parlé des neuro-modulateurs un peu plus tôt.

There are more neuromodulators

Il y a plus de neuromodulateurs

that alter, that innervate this structure than actually neurons in the structure,

qui changent, qui innervent la structure que de neurones dans la structure en fait,

and they're able to generate a complicated set of patterns.

et ils sont capables de produire des schémas complexes.

And this is the work by Eve Marder and her many colleagues

C'est le travail d'Eve Marder et de ses nombreux collègues

who've been studying this fascinating system

qui ont étudié ce système fascinant

that show how a smaller cluster of neurons

qui ont montré qu'un tout petit groupe de neurones

can do many, many, many things

peut faire vraiment beaucoup de choses,

because of neuromodulation that can take place on a moment-by-moment basis.

parce que la neuromodulation peut avoir lieu à chaque moment.

So this is basically multiplexing in time.

C'est donc du multiplexage dans le temps.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Imaginez un réseau de neurones avec un unique neuromodulateur.

You select one set of cells to perform one sort of behavior,

Vous choisissez un groupe de cellules pour avoir un certain comportement,

another neuromodulator, another set of cells,

un autre neuromodulateur, un autre groupe de cellules,

a different pattern, and you can imagine

un autre schéma, et vous voyez bien

you could extrapolate to a very, very complicated system.

qu'on peut extrapoler à un système beaucoup plus compliqué.

Is there any evidence that flies do this?

Peut-on prouver que les mouches le font ?

Well, for many years in my laboratory and other laboratories around the world,

Et bien , pendant de nombreuses années, dans mon labo et dans de nombreux labos dans le monde,

we've been studying fly behaviors in little flight simulators.

nous avons étudié les comportements de la mouche dans des petits simulateurs de vols.

You can tether a fly to a little stick.

On peut attacher la mouche à un petit bâton.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

On peut mesurer les forces aérodynamiques ainsi créées.

You can let the fly play a little video game

On peut permettre à la mouche de jouer à un jeu vidéo

by letting it fly around in a visual display.

en la laissant voler devant une visualisation.

So let me show you a little tiny sequence of this.

Je vais vous en montrer une toute petite séquence.

Here's a fly

Voici une mouche

and a large infrared view of the fly in the flight simulator,

et vous avez une vue étendue en infra-rouges de la mouche dans le simulateur de vol,

and this is a game the flies love to play.

et c'est un jeu auquel les mouches adorent jouer.

You allow them to steer towards the little stripe,

On leur permet de se diriger vers la petite bande,

and they'll just steer towards that stripe forever.

et elle s'y dirigent encore et encore.

It's part of their visual guidance system.

Ça fait partie de leur système de navigation visuel.

But very, very recently, it's been possible

Mais depuis peu, il est possible

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

de modifier ce genre d'arène comportementale pour de la physiologie.

So this is the preparation that one of my former post-docs,

Voici le document que l'un de mes post-doctorants

Gaby Maimon, who's now at Rockefeller, developed,

Gaby Maimon, qui est maintenant à Rockfeller, a développé,

and it's basically a flight simulator

c'est tout simplement un simulateur de vol

but under conditions where you actually can stick an electrode

mais dans lequel on peut coller une électrode

in the brain of the fly and record

dans le cerveau de la mouche et enregistrer

from a genetically identified neuron in the fly's brain.

à partir d'un neurone identifié génétiquement dans le cerveau de la mouche.

And this is what one of these experiments looks like.

Voici à quoi ressemble une de ses expérences.

It was a sequence taken from another post-doc in the lab,

C'est une séquence tirée d'un autre post-doctorant du laboratoire,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

La trace verte en bas est le potentiel de la membrane

of a neuron in the fly's brain,

d'un neurone du cerveau d'une mouche,

and you'll see the fly start to fly, and the fly is actually

et vous voyez que la mouche commence à voler et qu'en fait

controlling the rotation of that visual pattern itself

elle contrôle la rotation de ce modèle visuel

by its own wing motion,

en produisant son propre mouvement d'aile

and you can see this visual interneuron

et vous voyez que cet interneurone visuel

respond to the pattern of wing motion as the fly flies.

répond au modèle de mouvement d'aile au fur et à mesure que la mouche vole.

So for the first time we've actually been able to record

Pour la première fois, nous avons été vraiment en mesure d'enregistrer

from neurons in the fly's brain while the fly

à partir des neurones de la mouche pendant que la mouche

is performing sophisticated behaviors such as flight.

réalise des mouvements aussi sophistiqués que le vol.

And one of the lessons we've been learning

Une des leçons qu'on en a tiré,

is that the physiology of cells that we've been studying

c'est que la physiologie des cellules que nous avions étudiées

for many years in quiescent flies

pendant de nombreuses années sur des mouches au repos

is not the same as the physiology of those cells

n'est pas la même que la physiologie de ces cellules

when the flies actually engage in active behaviors

lorsque la mouche est active,

like flying and walking and so forth.

comme par exemple quand elle vole, avance, etc.

And why is the physiology different?

Pourquoi la physiologie est-elle différente ?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Il se trouve que c'est le fait de ces neuromodulateurs,

just like the neuromodulators in that little tiny ganglion in the crabs.

tout comme les neuromodulateurs du petit ganglion des crabes.

So here's a picture of the octopamine system.

Voici une photo du système de l'octopamine.

Octopamine is a neuromodulator

L'octopamine est un neuromodulateur

that seems to play an important role in flight and other behaviors.

qui semble jouer un rôle important dans le vol et dans d'autres comportements.

But this is just one of many neuromodulators

Mais c'est juste un des nombreux neuromodulateurs

that's in the fly's brain.

présents dans le cerveau de la mouche.

So I really think that, as we learn more,

Je pense vraiment qu'au fil de nos découvertes,

it's going to turn out that the whole fly brain

nous allons découvrir que le cerveau de la mouche tout entier

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

n'est qu'une version plus grande du ganglion stomatogastrique

and that's one of the reasons why it can do so much with so few neurons.

et que c'est une des raisons pour laquelle il peut en faire tant, avec si peu de neurones.

Now, another idea, another way of multiplexing

Une autre idée, une autre façon de multiplexer,

is multiplexing in space,

est de multiplexer dans l'espace,

having different parts of a neuron

et de faire faire des choses différentes

do different things at the same time.

aux différentes parties d'un neurone au même moment.

So here's two sort of canonical neurons

Là, vous voyez deux types de neurones canoniques,

from a vertebrate and an invertebrate,

celui d'un vertébré et celui d'un invertébré,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

un neurone pyramidal humains de Ramon Y Cajal,

and another cell to the right, a non-spiking interneuron,

et une autre cellule à droite, un interneurone sans poussées,

and this is the work of Alan Watson and Malcolm Burrows many years ago,

c'est le travail réalisé il y a bien des années par Alan Watson et Malcolm Borrows,

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

et Malcom Burrows est arrivé à une conclusion particulièrement intéressante

based on the fact that this neuron from a locust

basée sur le fait que ce neurone de sauterelle

does not fire action potentials.

ne déclenche pas de potentiels actionnels;

It's a non-spiking cell.

c'est une cellule sans poussée.

So a typical cell, like the neurons in our brain,

Une cellule classique, comme le neurone de notre cerveau

has a region called the dendrites that receives input,

a une partie appelée dendrite qui reçoit une information

and that input sums together

et cette information s'additionne

and will produce action potentials

et génèrera des potentiels d'action

that run down the axon and then activate

qui courront le long de l'axone et activeront

all the output regions of the neuron.

toutes les zones réactives du neurone.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Mais les neurones sans poussée sont en fait très complexes

because they can have input synapses and output synapses

car ils ont des synapses réceptives et des synapses émettrices

all interdigitated, and there's no single action potential

toutes emboitées, et il n'y aucun potentiel d'action

that drives all the outputs at the same time.

qui actionne toutes les émissions au même moment.

So there's a possibility that you have computational compartments

Il est possible qu'il y est des subdivisions computationnelles

that allow the different parts of the neuron

qui permettent aux différentes zones du neurone

to do different things at the same time.

de faire des choses différentes en même temps.

So these basic concepts of multitasking in time

Ces concepts simple d'activités en multi-tâche dans le temps,

and multitasking in space,

en multi-tâche dans l'espace,

I think these are things that are true in our brains as well,

je pense qu'ils sont également valables pour nos cerveaux

but I think the insects are the true masters of this.

mais je suis persuadé que les insectes sont les vrais maîtres en la matière.

So I hope you think of insects a little bit differently next time,

J'espère que vous verrez les insectes d'un autre œil la prochaine fois,

and as I say up here, please think before you swat.

et comme je dis, réfléchissez un peu avant d'en écraser un.

(Applause)

(Applaudissements)