Michael Dickinson: How a fly flies

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Translator: Susi Melina Reviewer: Antonius Yudi Sendjaja

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

Saya tumbuh dewasa menonton Star Trek. Saya suka sekali film Star Trek.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Star Trek membuat saya ingin melihat makhluk asing,

creatures from a far-distant world.

dari dunia yang jauh.

But basically, I figured out that I could find

Tapi saya tahu bahwa saya dapat menemukan

those alien creatures right on Earth.

makhluk asing itu di bumi.

And what I do is I study insects.

Untuk itu saya mempelajari serangga.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Saya terobsesi dengan serangga, terutama bagaimana serangga bisa terbang.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Saya kira peristiwa evolusi terbangnya serangga

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

mungkin adalah salah satu peristiwa yang paling penting dalam sejarah kehidupan.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Tanpa serangga, tidak ada tumbuhan berbunga.

Without flowering plants, there would be no

Tanpa tumbuhan berbunga, tidak akan ada

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

primata cerdik pemakan buah, yang berbicara di TED

(Laughter)

(Tawa)

Now,

Sekarang,

David and Hidehiko and Ketaki

David, Hidehiko, dan Ketaki

gave a very compelling story about

memberikan cerita menarik tentang

the similarities between fruit flies and humans,

kesamaan antara lalat buah dengan manusia,

and there are many similarities,

ada banyak kesamaan,

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

sehingga Anda akan berpikir bahwa manusia mirip dengan lalat buah,

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

sebagai contoh mungkin inilah perilaku favorit lalat buah

(Laughter)

(Tawa)

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

dalam uraian ini, saya tidak ingin terfokus pada kesamaan

between humans and fruit flies, but rather the differences,

antara manusia dan lalat buah, namun lebih pada perbedaannya,

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

terutama pada perilaku yang menurut saya merupakan keahlian lalat buah.

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

Saya ingin memperlihatkan sebuah rangkaian video berkecepatan tinggi

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

tentang lalat buah yang direkam dengan 7000 frame per detik menggunakan pencahayaan infra merah,

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

di sebelah kanan, di luar layar, ada pemangsa elektronik menakutkan

that is going to go at the fly.

yang akan menuju ke arah lalat.

The fly is going to sense this predator.

Si lalat akan merasakan kehadiran pemangsa.

It is going to extend its legs out.

Dia akan menjulurkan kakinya keluar.

It's going to sashay away

Dia akan menjauh

to live to fly another day.

untuk bertahan hidup.

Now I have carefully cropped this sequence

Saya sudah memotong sekuen ini dengan hati-hati

to be exactly the duration of a human eye blink,

sehingga persis sama dengan durasi kedipan mata manusia,

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

jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengedipkan mata Anda,

the fly has seen this looming predator,

sama dengan waktu si lalat melihat pemangsa menakutkan ini,

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

memperkirakan posisinya, memulai pola gerakan terbang menjauh,

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

lalu mengepakkan sayapnya 220 kali per detik.

I think this is a fascinating behavior

Saya kira ini adalah perilaku yang mengagumkan

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

yang memperlihatkan seberapa cepat otak lalat mengolah informasi.

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

Soal terbang -- apa yang dibutuhkan untuk terbang?

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

Untuk bisa terbang, sebagaimana pada pesawat udara buatan manusia,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

dibutuhkan sayap yang dapat menghasilkan daya aerodinamik,

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

diperlukan juga sebuah mesin yang dapat menghasilkan tenaga untuk terbang,

and you need a controller,

dan sebuah pengontrol,

and in the first human aircraft, the controller was basically

pada pesawat pertama ciptaan manusia, pengontrolnya adalah

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

otak Orville dan Wilbur yang duduk di kokpit.

Now, how does this compare to a fly?

Sekarang bagaimana jika dibandkingkan dengan lalat?

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

Saya menghabiskan sebagian besar waktu di awal karir saya untuk menemukan

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

bagaimana sayap lalat menghasilkan daya yang cukup untuk terbang di udara.

And you might have heard how engineers proved

Anda mungkin sudah mendengar bagaimana para insinyur membuktikan

that bumblebees couldn't fly.

bahwa lebah (bumblebee) tidak dapat terbang.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Masalahnya, awalnya sayap serangga diperkirakan

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

berfungsi sama seperti sayap pesawat udara. Ternyata tidak.

And we tackle this problem by building giant,

Untuk mengatasi masalah ini, kami membuat

dynamically scaled model robot insects

model robot serangga raksasa dinamik

that would flap in giant pools of mineral oil

yang akan mengepakkan sayapnya dalam kolam minyak mineral raksasa

where we could study the aerodynamic forces.

sehingga kita dapat mempelajari daya aerodinamiknya.

And it turns out that the insects flap their wings

Dan ternyata serangga mengepakkan sayapnya

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

dengan cara yang sangat cerdik, pada sudut yang sangat tinggi

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

dan menciptakan struktur pada bagian ujung sayap,

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

struktur kecil seperti tornado yang disebut vorteks tepi,

and it's that vortex that actually enables the wings

dan vorteks inilah yang memungkinkan sayap

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

untuk menghasilkan daya yang cukup untuk tetap berada di udara.

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

Tapi hal yang paling menarik adalah

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

bahwa sayap ini memiliki bentuk yang unik

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

Hal yang paling cerdik adalah cara lalat mengepakkannya,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

yang tentunya dikontrol oleh sistem saraf,

and this is what enables flies to perform

yang memungkinkan lalat untuk melakukan

these remarkable aerial maneuvers.

manuver udara yang luar biasa.

Now, what about the engine?

Sekarang, bagaimana dengan mesinnya?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

Mesin lalat sangat mengagumkan.

They have two types of flight muscle:

Lalat memiliki dua jenis otot terbang:

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

yang disebut otot tenaga, yang diaktifkan dengan peregangan,

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

yang berarti bahwa otot itu mengaktifkan dirinya sendiri dan tidak perlu dikontrol

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

dengan prinsip kerja kontraksi oleh kontraksi pada sistem saraf.

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

Otot ini dikhususkan untuk menghasilkan tenaga yang besar yang dibutuhkan untuk terbang,

and it fills the middle portion of the fly,

dan otot inimengisi bagian tengah tubuh lalat,

so when a fly hits your windshield,

jadi saat seekor lalat menghantam kaca mobil Anda,

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

Anda sebenarnya melihat otot tenaga lalat.

But attached to the base of the wing

Dan yang menempel pada bagian dasar sayap

is a set of little, tiny control muscles

adalah sekumpulan otot mini yang teratur

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

yang sama sekali tidak kuat, tetapi sangat cepat

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

dan dapat mengkonfigurasi ulang engsel sayap

on a stroke-by-stroke basis,

berdasarkan kepakan demi kepakan,

and this is what enables the fly to change its wing

dan memungkinkan lalat untuk mengubah sayapnya

and generate the changes in aerodynamic forces

dan menghasilkan perubahan tenaga aerodinamik

which change its flight trajectory.

untuk mengubah lintasan terbangnya.

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

Dan tentunya, ada sistem saraf yang berfungsi mengontrol semua ini.

So let's look at the controller.

Jadi mari kita lihat pengontrolnya.

Now flies excel in the sorts of sensors

Sekarang si lalat unggul dalam hal sensor

that they carry to this problem.

yang digunakan untuk mengatasi masalah ini.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Lalat memiliki antena yang merasakan bau dan mendeteksi angin,

They have a sophisticated eye which is

memiliki mata yang canggih

the fastest visual system on the planet.

yang merupakan sistem visual yang paling cepat di bumi.

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

Lalat memiliki sekumpulan mata pada bagian atas kepalanya.

We have no idea what they do.

Kami belum mengetahui apa fungsinya.

They have sensors on their wing.

Lalat memiliki sensor pada sayapnya.

Their wing is covered with sensors, including sensors

Sayapnya dipenuhi sensor, termasuk sensor

that sense deformation of the wing.

yang dapat merasakan perubahan bentuk sayap.

They can even taste with their wings.

Mereka bahkan dapat merasakan dengan sayapnya.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Salah satu sensor tercanggih yag dimiliki lalat adalah

is a structure called the halteres.

sebuah struktur yang disebut halter.

The halteres are actually gyroscopes.

Halter ini sebenarnya adalah giroskop (alat penentu orientasi)

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

Alat ini bergetar bolak balik pada frekuensi 200 hertz selama terbang,

and the animal can use them to sense its body rotation

dan hewan ini dapat menggunakannya untuk merasakan putaran tubuhnya

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

dan memulai manuver perbaikan yang sangat cepat.

But all of this sensory information has to be processed

Namun semua informasi sensori ini harus diproses

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

oleh otak, dan lalat memang memiliki otak,

a brain of about 100,000 neurons.

otak dengan 100.000 neuron

Now several people at this conference

Beberapa orang dalam konferensi ini

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

sudah mengungkapkan bahwa lalat buah dapat menjadi alat untuk mempelajari saraf

because they're a simple model of brain function.

karena lalat adalah model sederhana dari fungsi otak.

And the basic punchline of my talk is,

Dan penekanan dari pembicaraan saya adalah,

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

saya ingin mengarahkannya pada kepala si lalat.

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

Menurut saya ini bukan hanya model sederhana.

And I think that flies are a great model.

Saya kira lalat adalah model yang hebat.

They're a great model for flies.

Model yang hebat untuk terbang.

(Laughter)

(Tawa)

And let's explore this notion of simplicity.

Mari kita jelajahi pendapat tentang kesederhanaan ini.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Sayangnya, saya kira banyak ahli saraf

we're all somewhat narcissistic.

dan kita semua agak narsis.

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

Saat kita berpikir tentang otak, tentunya kita akan membayangkan otak kita sendiri.

But remember that this kind of brain,

Tapi ingatlah, otak jenis ini,

which is much, much smaller

yang jauh lebih kecil

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

-- yang hanya memiliki 100.000 neuron, bukan 100 juta neuron --

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

adalah jenis otak paling banyak ditemukan di bumi

and has been for 400 million years.

selama 400 juta tahun.

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

Jadi apakah adil untuk menyebutnya sederhana?

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

Mungkin sederhana dari segi memiliki lebih sedikit neuron,

but is that a fair metric?

namun apakah ini juga adil?

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

Saya menyatakan bahwa ini bukan ukuran yang adil.

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

Mari kita pilah-pilah. Saya kira kita harus membandingkan --

(Laughter) —

(Tawa)

we have to compare the size of the brain

kita harus membandingkan antara ukuran otak

with what the brain can do.

dengan apa yang bisa dilakukan otak.

So I propose we have a Trump number,

Jadi saya usulkan kita memiliki angka Trump,

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

angka Trump itu adalah perbandingan antara

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

perilaku manusia dengan jumlah neuron di otaknya.

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

Kita hitung angka Trump untuk lalat buah.

Now, how many people here think the Trump number

Sekarang, barapa banyak hadirin yang setuju bahwa angka Trump

is higher for the fruit fly?

lalat buah lebih tinggi?

(Applause)

(Tepuk tangan)

It's a very smart, smart audience.

Hadirin yang ada di sini sangat cerdas.

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

Ya, ketidakadilan menuju kearah ini, dan saya ingin mengungkapkannya.

Now I realize that it is a little bit absurd

Saya tahu ini kurang masuk akal

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

untuk membandingkan kebiasaan manusia dengan lalat.

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

Mari kita ambil contoh hewan lain saja. Seekor tikus

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

Seekor tikus memiliki neuron 1.000 kali lebih banyak daripada seekor lalat.

I used to study mice. When I studied mice,

Saya biasa mempelajari tikus. Pada saat mengamati tikus

I used to talk really slowly.

Saya biasanya berbicara sangat pelan.

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

Lalu sesuatu terjadi saat saya mulai mengamati lalat.

(Laughter)

(Tawa)

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

Jika Anda membandingkan penelitian tentang lalat dan tikus,

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

ini sangat bisa dibandingkan. Mereka sama-sama harus mencari makan.

They have to engage in courtship.

Sama-sama harus bercumbu,

They have sex. They hide from predators.

melakukan hubungan seks, bersembunyi dari pemangsa.

They do a lot of the similar things.

Mereka melakukan banyak hal yang sama.

But I would argue that flies do more.

Tapi menurut saya lalat melakukan lebih banyak hal.

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

Sebagai contoh, saya akan memperlihatkan sebuah rangkaian video,

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

sebagai selingan, beberapa bagian riset saya dibiayai oleh militer,

so I'm showing this classified sequence

jadi harap jangan bocorkan rangkaian rahasia

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

yang saya perlihatkan pada Anda, ya?

So I want you to look at the payload

Jadi silahkan lihat ke muatan

at the tail of the fruit fly.

di bagian ekor lalat buah.

Watch it very closely,

Amati dengan baik,

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

dan Anda akan faham mengapa anak saya yang berusia enam tahun

now wants to be a neuroscientist.

sekarang bercita-cita menjadi ahli saraf.

Wait for it.

Tunggu sebentar.

Pshhew.

Pshhew.

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

Anda harus mengakui bahwa meski lalat buah tidak sepintar tikus,

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

setidaknya mereka sepintar burung dara. (Tawa)

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

Sekarang saya ingin menerangkan bahwa ini tidak hanya sekedar angka

but also the challenge for a fly to compute

tapi juga tantangan bagi seekor lalat untuk menghitung

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

apa saja yang harus diperkirakan oleh neuron sekecil itu.

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

Ini adalah gambar visual interneuron dari seekor tikus

that came from Jeff Lichtman's lab,

dari lab milik Jeff Lichtman,

and you can see the wonderful images of brains

Anda bisa melihat gambar otak yang indah

that he showed in his talk.

yang diperlihatkannya dalam uraiannya.

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

Di pojok kanan atas, Anda dapat melihat,

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

visualisasi interneuron seekor lalat pada skala yang sama,

And I'll expand this up.

Saya akan memperbesarnya.

And it's a beautifully complex neuron.

Ini adalah neuron kompleks yang cantik.

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

Sangat kecil, sehingga tantangan biofisikanya sangat besar

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

untuk bisa menghitung informasi dari neuron super kecil ini.

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

Seberapa kecil sebuah neuron itu? Mari kita lihat serangga yang menarik ini.

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

Mirip dengan seekor lalat. Dia memiliki sayap dan mata,

it has antennae, its legs, complicated life history,

Dia juga memiliki antena, kaki, dan siklus hidup yang kompleks,

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

dia adalah seekor parasit, yang harus terbang kemana-mana untuk menemukan ulat

to parasatize,

untuk menumpang,

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

tapi bukan hanya otaknya yang seukuran butiran garam itu

which is comparable for a fruit fly,

yang bisa dibandingkan dengan otak lalat buah,

it is the size of a salt grain.

ya, ukurannya sama dengan sebutir garam.

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

Jadi disini ada beberapa organisme yang memiliki ukuran yang sama.

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

Hewan ini sebesar paramesium dan amuba,

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

dan memiliki otak sangat kecil dengan 7.000 neuron --

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

benda-benda ini disebut dengan badan sel seperti yang sudah sering Anda dengar,

where the nucleus of the neuron is?

di mana inti sel neuron berada?

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

Hewan ini tidak memilikinya karena terlalu banyak memakan tempat..

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Ini adalah sesi tentang ilmu saraf tepi.

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

Saya akan menempatkan saraf tepi ini dalam ilmu saraf untuk menemukan bagaimana otaknya bekerja.

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

Mari kita berpikir bagaimanasejumlah kecil saraf dapat melakukan banyak pekerjaan?

And I think, from an engineering perspective,

Dari sudut pandang insinyur,

you think of multiplexing.

ini dapat disebut multiplexing.

You can take a hardware and have that hardware

Anda memiliki sebuah perangkat keras dan perangkat tersebut

do different things at different times,

melakukan hal-hal yang berbeda pada saat yang berbeda,

or have different parts of the hardware doing different things.

atau bagian yang berbeda dari perangkat keras itu melakukan hal yang berbeda.

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

Dua konsep ini yang ingin saya pelajari.

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

Ini bukan konsep saya,

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

tapi konsep yang dulu telah diajukan oleh orang lain

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

Salah satu konsep itu berasal dari kepiting pengunyah.

And I don't mean chewing the crabs.

Maksud saya bukan mengunyah kepiting.

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

Saya besar di Baltimore, dan saya sangat ahli dalam mengunyah kepiting.

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

Tapi yang saya bicarakan adalah kepiting yang benar-benar mengunyah.

Crab chewing is actually really fascinating.

Bagaimana kepiting mengunyah sebenarnya sangat menarik.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Kepiting memiliki struktur yang kompleks di bawah cangkangnya

called the gastric mill

yang disebut lambung penggiling

that grinds their food in a variety of different ways.

yang menggiling makanannya dengan berbagai cara berbeda.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Ini adalah film endoskopik mengenai struktur ini.

The amazing thing about this is that it's controlled

Yang mengagumkan adalah benda ini dikendalikan

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

oleh satu set neuron yang sangat kecil, sekitar dua lusin neuron

that can produce a vast variety of different motor patterns,

yang dapat menghasilkan beragam pola motor berbeda,

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

dan alasan mengapa neuron ini dapat melakukannya adalah karena ganglion kecil

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

yang berada di dalam tubuh kepiting ini sebenarnya dipenuhi oleh banyak sekali neuromodulator.

You heard about neuromodulators earlier.

Anda sudah mendengar tentang neuromodulator sebelumnya.

There are more neuromodulators

Ada banyak neuromodulator

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

yang mempengaruhi, dan memasoki neuron ke struktur ini, bukan hanya sekedar neuron

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

karena sanggup menghasilkan sejumlah pola kompleks.

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

Ini adalah hasil karya Eve Marder dan kolega-koleganya

who've been studying this fascinating system

yang telah mempelajari sistem yang mengagumkan ini,

that show how a smaller cluster of neurons

yang memperlihatkan sekumpulan kecil neuron

can do many, many, many things

dapat melakukan banyak hal

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

karena neuromodulasi yang dapat terjadi pada saat-saat tertentu.

So this is basically multiplexing in time.

Jadi pada dasarnya sistem ini adalah multiplexing dalam hal waktu.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Bayangkan sebuah jaringan neuron dengan satu neuromodulator.

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

Lalu kita pilih satu set sel untuk melakukan hal tertentu,

another neuromodulator, another set of cells,

neuromodulator lain dan satu set sel lainnya,

a different pattern, and you can imagine

dengan pola yang berbeda, dan Anda bisa bayangkan

you could extrapolate to a very, very complicated system.

bahwa Anda dapat mengembangkannya pada sistem yang sangat-sangat kompleks.

Is there any evidence that flies do this?

Apakah ada bukti bahwa lalat dapat melakukan hal ini?

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

Bertahun-tahun saya dan para ahli lainnya bekerja di laboratorium di seluruh dunia,

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

kami mempelajari perilaku terbang lalat dalam simulator terbang kecil.

You can tether a fly to a little stick.

Lalat dapat ditambatkan pada sepotong kayu.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

Kemudian Anda dapat mengukur daya aerodinamis yang dihasilkannya.

You can let the fly play a little video game

Anda juga dapat memanipulasi lalat untuk memainkan game video sederhana

by letting it fly around in a visual display.

dengan cara membiarkannya terbang pada pertunjukkan visual.

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

Mari saya perlihatkan sebuah rangkaian video singkat ini.

Here's a fly

Ini adalah seekor lalat

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

dan sebuah pemindai lalat berinfra merah dalam simulator terbang,

and this is a game the flies love to play.

dan si lalat menyukai permainan ini.

You allow them to steer towards the little stripe,

Kita membiarkan mereka terbang melewati garis ini,

and they'll just steer towards that stripe forever.

maka mereka akan selalu terbang menuju garis ini.

It's part of their visual guidance system.

Karena ini adalah bagian dari sistem pemandu visual mereka.

But very, very recently, it's been possible

Baru-baru ini, kami dapat

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

memodifikasi arena perilaku ini untuk penelitian fisiologi.

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

Jadi alat ini disiapkan oleh salah satu post doktoral saya

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

bernama Gaby Maimon, yang sekarang bekerja di Rockefeller, yang mengembangkan,

and it's basically a flight simulator

simulator terbang ini

but under conditions where you actually can stick an electrode

sehingga Anda dapat menancapkan sebuah elektroda

in the brain of the fly and record

ke otak lalat dan merekamnya

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

dari sebuah neuron di dalam otak lalat yang sudah diidentifikasi secara genetik

And this is what one of these experiments looks like.

Inilah salah satu bentuk percobaan yang kami lakukan.

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

Sebuah rangkaian video dari post doktoral yang lain di laboratorium,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

Jejak hijau dibagian bawah adalah potensial membran

of a neuron in the fly's brain,

dari sebuah neuron di otak lalat,

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

Anda akan lihat si lalat mulai terbang, dan dia benar-benar

controlling the rotation of that visual pattern itself

mengontrol perputaran pola visualnya sendiri

by its own wing motion,

melalui gerakan sayapnya,

and you can see this visual interneuron

Anda bisa melihat interneuron visual ini

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

bereaksi terhadap pola gerakan sayap saat lalat terbang.

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

Jadi untuk pertama kami mampu merekam

from neurons in the fly's brain while the fly

dari neuron di dalam otak lalat

is performing sophisticated behaviors such as flight.

saat melakukan perilaku rumit seperti terbang.

And one of the lessons we've been learning

Salah satu pelajaran yang kami peroleh adalah

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

fisiologi sel yang sedang kami pelajari

for many years in quiescent flies

bertahun-tahun pada lalat yang tidak aktif

is not the same as the physiology of those cells

tidaklah sama dengan fisiologi sel tersebut

when the flies actually engage in active behaviors

saat si lalat benar-benar dalam perilaku aktif

like flying and walking and so forth.

seperti terbang, berjalan, dan sebagainya.

And why is the physiology different?

Mengapa berbeda secara fisiologi?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Ternyata neuromodulator ini,

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

sama seperti neuromodulator mini dalam ganglion kepiting.

So here's a picture of the octopamine system.

Ini adalah gambar sistem oktopamin.

Octopamine is a neuromodulator

Oktopamin adalah sebuah neuromodulator

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

yang tampak memiliki peran penting saat terbang atau pada aktifitas lainnya

But this is just one of many neuromodulators

Tapi ini hanya salah satu dari banyak neuromodulator

that's in the fly's brain.

di dalam otak lalat.

So I really think that, as we learn more,

Saya rasa semakin kita mempelajarinya,

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

ternyata seluruh otak lalat

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

hanyalah sebuah bentuk besar dari ganglion stomogastrik,

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

karena itulah otak lalat dapat melakukan begitu banyak hal hanya dengan sedikit ganglion.

Now, another idea, another way of multiplexing

Ide lain dari multiplexing

is multiplexing in space,

adalah multiplexing dalam ruang,

having different parts of a neuron

yakni memiliki bagian neuron

do different things at the same time.

yang melakukan hal berbeda di saat yang sama.

So here's two sort of canonical neurons

Disini ada dua set neuron kanonikal

from a vertebrate and an invertebrate,

dari hewan bertulang belakang dan tidak bertulang belakang,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

sebuah neuron piramid manusia dari Raimon y Cajal,

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

dan sebuah sel lagi yang di sebelah kanan, interneuron non-spiking

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

ini adalah hasil penelitian Alan Watson dan Malcolm Burrows beberapa tahun yang lalu,

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

Malcolm Burrows memiliki ide menarik

based on the fact that this neuron from a locust

berdasarkan fakta bahwa neuron dari belalang ini

does not fire action potentials.

tidak menghasilkan potensial aksi.

It's a non-spiking cell.

Jadi ini merupakan sel non-spiking.

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

Selnya khas seperti neuron di otak kita,

has a region called the dendrites that receives input,

memiliki bagian yang disebut dendrit yang menerima rangsang,

and that input sums together

dan mengumpulkannya

and will produce action potentials

serta menghasilkan potensial aksi

that run down the axon and then activate

yang menuju ke arah akson dan mengaktifkan

all the output regions of the neuron.

semua daerah penghasil reaksi di neuron.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Tapi sebenarnya neuron non-spiking agak sedikit kompleks

because they can have input synapses and output synapses

karena memperoleh masukan dan keluaran sinaps

all interdigitated, and there's no single action potential

saling tumpang tindih, tanpa adanya sebuah potensial aksi

that drives all the outputs at the same time.

yang akan menghasilkan reaksi pada saat yang sama.

So there's a possibility that you have computational compartments

Jadi kemungkinan ada pemisahan penghitungan

that allow the different parts of the neuron

yang memungkinkan bagian neuron yang berbeda

to do different things at the same time.

melakukan hal yang sama pada saat yang sama.

So these basic concepts of multitasking in time

Jadi konsep dasarnya adalah multitasking dalam satu waktu

and multitasking in space,

dan multitasking dalam ruang,

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

Sama halnya dengan otak kita,

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

tapi saya kira serangga adalah ahli yang sebenarnya.

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

Jadi saya berharap Anda akan mengubah cara pandang Anda tentang serangga nantinya,

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

jadi berpikirlah dulu sebelum Anda memukul serangga.

(Applause)

(Tepuk tangan)