Michael Dickinson: How a fly flies

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traduttore: Silvia Colombo Revisore: Anna Cristiana Minoli

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

Sono cresciuto guardando Star trek. Adoro Star Trek.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Star Trek ha fatto nascere in me la voglia di vedere creature aliene,

creatures from a far-distant world.

creature da un mondo lontano.

But basically, I figured out that I could find

Ma ho capito che potevo trovare

those alien creatures right on Earth.

quelle creature aliene anche sulla Terra.

And what I do is I study insects.

Quello che faccio è studiare gli insetti.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Sono ossessionato dagli insetti, in particolare dal volo degli insetti.

I think the evolution of insect flight is perhaps

penso che l'evoluzione del volo degli insetti sia

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

uno dei più importanti eventi nella storia della vita.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Senza insetti, non ci sarebbero piante fiorite.

Without flowering plants, there would be no

Senza piante fiorite, non ci sarebbero

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

primati intelligenti ghiotti di frutta a presentare i talk di TED.

(Laughter)

(Risate)

Now,

Dunque,

David and Hidehiko and Ketaki

David e Hidehiko e Ketaki

gave a very compelling story about

hanno raccontato una storia convincente sulle

the similarities between fruit flies and humans,

somiglianze tra tra i moscerini della frutta e gli umani,

and there are many similarities,

e ci sono molte somiglianze,

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

quindi potreste pensare che se gli umani sono simili ai moscerini della frutta,

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

il comportamento preferito di un moscerino della frutta potrebbe essere questo --

(Laughter)

(Risate)

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

ma nel mio discorso, non voglio enfatizzare le somiglianze

between humans and fruit flies, but rather the differences,

tra gli umani e i moscerini della frutta, ma le differenze,

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

voglio concentrarmi sulle cose che penso che i moscerini facciano meglio.

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

Voglio mostrarvi un video velocizzato

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

di una mosca, a 7000 fotogrammi al secondo in infrarossi

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

a destra, fuori dallo schermo, c'è un minaccioso predatore elettronico

that is going to go at the fly.

che sta per andare verso la mosca.

The fly is going to sense this predator.

La mosca sta per percepire il predatore.

It is going to extend its legs out.

Sta per estendere le sue zampe.

It's going to sashay away

Sta per andarsene con disinvoltura

to live to fly another day.

per vivere un giorno in più.

Now I have carefully cropped this sequence

Ho tagliato questa sequenza

to be exactly the duration of a human eye blink,

in modo che corrispondesse alla durata di un battito di ciglia umano,

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

nel tempo in cui battete gli occhi,

the fly has seen this looming predator,

la mosca ha visto il predatore minaccioso,

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

valutato la sua posizione, iniziato a volare via,

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

battendo le ali 220 volte al secondo.

I think this is a fascinating behavior

Credo che questo sia un comportamento affascinante

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

che mostra quanto velocemente il cervello della mosca possa elaborare le informazioni.

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

Volare -- cosa ci vuole per volare?

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

Per volare, come in un aeroplano umano,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

c'è bisogno di ali che generino abbastanza forza aerodinamica,

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

c'è bisogno di un motore che generi potenza per volare,

and you need a controller,

e c'è bisogno di un controllore,

and in the first human aircraft, the controller was basically

e nel primo aeroplano umano, il controllore era

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

il cervello di Orville e Wilbur seduti nella cabina di pilotaggio.

Now, how does this compare to a fly?

Cosa ha a che fare questo con una mosca?

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

All'inizio ho speso gran parte della mia carriera a cercare di capire

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

come le ali degli insetti generino forza sufficiente per tenere le mosche sospese.

And you might have heard how engineers proved

Avrete sentito che gli ingegneri dimostrarono

that bumblebees couldn't fly.

che i calabroni non potevano volare.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Il problema era pensare che le ali degli insetti

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

funzionassero come le ali degli aerei. Ma non è così.

And we tackle this problem by building giant,

Affrontiamo questo problema costruendo

dynamically scaled model robot insects

insetti robot giganti in scala

that would flap in giant pools of mineral oil

che si muovono in giganti vasche di olio minerale

where we could study the aerodynamic forces.

dove possiamo studiare le forze aerodinamiche.

And it turns out that the insects flap their wings

Risulta che gli insetti sbattono le ali

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

in modo intelligente, a un angolo d'attacco alto

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

che crea una struttura nella parte anteriore dell'ala,

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

una struttura a tornado chiamata vortice della parte anteriore,

and it's that vortex that actually enables the wings

ed è questo vortice che permette alle ali

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

di produrre forza sufficiente affinché l'animale stia in aria.

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

Ma la cosa più affascinante

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

non sta tanto nell'interessante morfologia dell'ala.

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

La cosa intelligente è il modo in cui la mosca batte le ali,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

il che è controllato dal sistema nervoso,

and this is what enables flies to perform

e questo permette alle mosche di realizzare

these remarkable aerial maneuvers.

queste eccezionali evoluzioni aeree.

Now, what about the engine?

E il motore?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

Il motore della mosca è affascinante.

They have two types of flight muscle:

Hanno due tipi di muscoli del volo:

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

il muscolo della potenza, attivato dall'allungamento,

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

quindi che si attiva da solo senza essere controllato

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

con un sistema di contrazioni dal sistema nervoso.

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

È specializzato nel generare l'enorme potenza necessaria per volare,

and it fills the middle portion of the fly,

e riempie la parte centrale della mosca,

so when a fly hits your windshield,

quando una mosca colpisce un tergicristallo,

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

state guardando il muscolo della potenza.

But attached to the base of the wing

Ma attaccato alla base delle ali

is a set of little, tiny control muscles

c'è un insieme di piccoli muscoli di controllo

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

non molto potenti, ma molto veloci,

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

possono riconfigurare il cardine dell'ala

on a stroke-by-stroke basis,

con un colpo dopo l'altro,

and this is what enables the fly to change its wing

e questo permette alla mosca di cambiare ala

and generate the changes in aerodynamic forces

e generare i cambiamenti nelle forze aerodinamiche

which change its flight trajectory.

che cambiano la sua traiettoria di volo.

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

Il ruolo del sistema nervoso è di controllare tutto questo.

So let's look at the controller.

Esaminiamo il controllore.

Now flies excel in the sorts of sensors

Le mosche eccellono nei tipi di sensori

that they carry to this problem.

che hanno a questo scopo.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Hanno antenne che percepiscono gli odori e rilevano il vento.

They have a sophisticated eye which is

Hanno un occhio sofisticato che è

the fastest visual system on the planet.

il sistema visivo più veloce del mondo.

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

Hanno altri occhi sulla loro testa.

We have no idea what they do.

Non abbiamo idea di ciò che facciano.

They have sensors on their wing.

Hanno dei sensori sull'ala.

Their wing is covered with sensors, including sensors

La loro ala è ricoperta di sensori, compresi sensori

that sense deformation of the wing.

che percepiscono la deformazione dell'ala.

They can even taste with their wings.

Possono distinguere il sapore con le loro ali.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Uno dei sensori più sofisticati di una mosca

is a structure called the halteres.

è una struttura chiamata bilanciere.

The halteres are actually gyroscopes.

I bilancieri sono dei giroscopi.

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

Questi strumenti sbattono avanti e indietro a circa 200 hertz durante il volo,

and the animal can use them to sense its body rotation

e l'animale può usarli per precepire la rotazione del suo corpo

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

e iniziare manovre correttive molto veloci.

But all of this sensory information has to be processed

Tutte queste informazioni sensoriali devono essere elaborate

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

da un cervello e le mosche ne hanno uno,

a brain of about 100,000 neurons.

un cervello di 100 000 neuroni.

Now several people at this conference

Molti a questa conferenza

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

hanno già suggerito che i moscerini della frutta possono servire alla neuroscienza

because they're a simple model of brain function.

perché sono un modello semplice della funzione cerebrale.

And the basic punchline of my talk is,

E lo scopo del mio discorso è quello

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

di capovolgere tutto questo.

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

Non penso siano un modello semplice di niente.

And I think that flies are a great model.

Penso che le mosche siano un ottimo modello.

They're a great model for flies.

Sono un ottimo modello per le mosche.

(Laughter)

(Risate)

And let's explore this notion of simplicity.

Esploriamo questo concetto di semplicità.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Penso che molti neuroscienziati,

we're all somewhat narcissistic.

siamo tutti un po' narcisisti.

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

Quando pensiamo al cervello, immaginiamo il nostro.

But remember that this kind of brain,

Ma questo tipo di cervello,

which is much, much smaller

che è più piccolo

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

- invece di 100 miliardi di neuroni ne ha 100 000 -

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

ma questa è la più comune forma di cervello al mondo

and has been for 400 million years.

e lo è stata per 400 milioni di anni.

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

È giusto dire che è semplice?

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

È semplice nel senso che ha meno neuroni,

but is that a fair metric?

ma questo è un metro di paragone giusto?

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

Suggerirei che non lo è.

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

Pensiamoci. Credo che dovremmo comparare --

(Laughter) —

(Risate) --

we have to compare the size of the brain

dobbiamo comparare le dimensioni del cervello

with what the brain can do.

con ciò che il cervello può fare.

So I propose we have a Trump number,

Propongo di avere un numero Trump,

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

dove il numero Trump è il rapporto tra

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

i comportamenti di quest'uomo e il numero di neuroni del suo cervello.

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

Calcoliamo il numero Trump per il moscerino della frutta.

Now, how many people here think the Trump number

Quanti pensano che il numero Trump

is higher for the fruit fly?

sia più alto per il moscerino?

(Applause)

(Applausi)

It's a very smart, smart audience.

Il pubblico è molto intelligente.

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

La disparità va in questa direzione, o così ipotizzerei.

Now I realize that it is a little bit absurd

Capisco che sia un po' assurdo

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

paragonare i comportamenti di umani e mosche.

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

Facciamo un esempio con un altro animale. Un topo.

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

Un topo ha circa 1000 neuroni in più di una mosca.

I used to study mice. When I studied mice,

Studiavo i topi. Quando li studiavo

I used to talk really slowly.

parlavo molto piano.

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

Poi è successo qualcosa quando ho iniziato a studiare le mosche.

(Laughter)

(Risate)

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

Se si confronta la storia naturale di mosche e topi,

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

è davvero comparabile. Devono ricercare cibo.

They have to engage in courtship.

Devono fare la corte.

They have sex. They hide from predators.

Fanno sesso. Si nascondono dai predatori.

They do a lot of the similar things.

Fanno un sacco di cose simili.

But I would argue that flies do more.

Ma io direi che le mosche fanno di più.

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

Per esempio, vi farò vedere una sequenza,

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

devo dire che alcuni dei miei fondi vengono dalle forze armate,

so I'm showing this classified sequence

quindi vi mostro questa sequenza riservata

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

di cui non potete parlare al di fuori di questa stanza, ok?

So I want you to look at the payload

Voglio che guardiate il carico

at the tail of the fruit fly.

sulla coda del moscerino della frutta.

Watch it very closely,

Guardatelo attentamente,

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

e capirete perché mio figlio di sei anni

now wants to be a neuroscientist.

vuole diventare un neuroscienziato.

Wait for it.

Aspettate.

Pshhew.

Fiuuuu!

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

Ammetterete che se i moscerini della frutta non sono intelligenti quanto i topi,

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

almeno lo sono quanto i piccioni. (Risate)

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

Voglio far capire che non è solo una questione di numeri

but also the challenge for a fly to compute

ma è anche una sfida per una mosca calcolare

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

tutto ciò che il suo cervello deve calcolare con neuroni così piccoli.

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

Questa è una bella immagine di un interneurone di un topo

that came from Jeff Lichtman's lab,

dal laboratorio di Jeff Lichtman,

and you can see the wonderful images of brains

potete vedere le meravigliose immagini del cervello

that he showed in his talk.

che ha mostrato nel suo discorso.

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

Nell'angolo in alto a destra, vedete,

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

nella stessa scala, un interneurone di una mosca.

And I'll expand this up.

Lo ingrandisco.

And it's a beautifully complex neuron.

È un neurone complesso.

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

È solo molto piccolo, ed è una sfida biofisica

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

cercare di calcolare le informazioni con dei neuroni molto piccoli.

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

Quanto piccoli possono essere i neuroni? Guardate questo insetto.

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

È come una mosca. Ha le ali, gli occhi,

it has antennae, its legs, complicated life history,

le antenne, le zampe, una storia di vita complicata,

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

è un parassita, vola per cercare bruchi

to parasatize,

da parassitizzare,

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

non solo il suo cervello è grande come un granello di sale,

which is comparable for a fruit fly,

come nel moscerino della frutta,

it is the size of a salt grain.

lui stesso è grande come un granello di sale.

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

Qui ci sono altri organismi in una scala simile.

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

Questo animale è grande come un paramecio e un'ameba,

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

e ha un cervello di 7000 neuroni, è così piccolo --

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

conoscete queste cose chiamate corpi cellulari

where the nucleus of the neuron is?

dove c'è il nucleo del neurone?

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

Questo animale se ne disfa perché occupano troppo spazio.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Questa sessione tocca le frontiere della neuroscienza.

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

Ipotizzerei che una frontiera della neuroscienza è capire come funziona il cervello di quella cosa.

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

Ma come si possono far fare così tante cose a pochi neuroni?

And I think, from an engineering perspective,

Da una prospettiva ingegneristica, io penso,

you think of multiplexing.

voi pensate alla multiplazione.

You can take a hardware and have that hardware

Potete prendere un hardware e fargli fare

do different things at different times,

cose diverse in momenti diversi,

or have different parts of the hardware doing different things.

o avere parti diverse dell'hardware che fanno cose diverse.

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

Questi sono due concetti che vorrei esplorare.

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

Non sono concetti che mi sono inventato io,

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

ma che sono stati proposti da altri in passato.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

Un'idea viene dalla masticazione dei granchi.

And I don't mean chewing the crabs.

Che non significa masticare i granchi.

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

Sono cresciuto a Baltimora, mastico i granchi molto bene.

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

Ma sto parlando dei granchi che masticano.

Crab chewing is actually really fascinating.

La masticazione dei granchi è affascinante.

Crabs have this complicated structure under their carapace

I granchi hanno una struttura complessa sotto il carapace

called the gastric mill

chiamata mulino gastrico

that grinds their food in a variety of different ways.

che frantuma il cibo in modi diversi.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Ecco un filmato endoscopico di questa struttura.

The amazing thing about this is that it's controlled

La cosa sorprendente è che è controllata

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

da un insieme di neuroni, circa due dozzine

that can produce a vast variety of different motor patterns,

che possono produrre diversi schemi motori,

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

e la ragione per cui può farlo è che questo piccolo ganglio

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

nel granchio è inondato da molti neuromodulatori.

You heard about neuromodulators earlier.

Avete già sentito parlare di neuromodulatori.

There are more neuromodulators

Ci sono più neuromodulatori

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

che alterano, innervano questa struttura rispetto ai neuroni nella struttura,

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

e sono in grado di generare un insieme di schemi complesso.

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

Questo è il lavoro di Eve Marder e dei suoi molti colleghi

who've been studying this fascinating system

che hanno studiato questo sistema affascinante

that show how a smaller cluster of neurons

che mostra come un più piccolo gruppo di neuroni

can do many, many, many things

possa fare molte, molte cose

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

a causa della neuromodulazione che può avvenire attimo per attimo.

So this is basically multiplexing in time.

Quindi avviene una multiplazione nel tempo.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Immaginate una rete di neuroni con un neuromodulatore.

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

Selezionate un insieme di cellule per rappresentare un comportamento,

another neuromodulator, another set of cells,

un altro neuromodulatore, un altro insieme di cellule,

a different pattern, and you can imagine

uno schema diverso, e potete immaginare

you could extrapolate to a very, very complicated system.

potete estrapolare un sistema molto complicato.

Is there any evidence that flies do this?

C'è una prova che le mosche facciano ciò?

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

Per molti anni nel mio laboratorio e in altri laboratori nel mondo,

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

abbiamo studiato il comportamento delle mosche in piccoli simulatori di volo.

You can tether a fly to a little stick.

Si può legare una mosca a un bastoncino.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

Si possono misurare le forze aerodinamiche che sta creando.

You can let the fly play a little video game

Si può lasciar giocare la mosca a un piccolo videogioco

by letting it fly around in a visual display.

lasciandola volare in un display visivo.

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

Ve ne mostro una piccola sequenza.

Here's a fly

Ecco una mosca

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

e un'ampia veduta a infrarossi della mosca nel simulatore di volo,

and this is a game the flies love to play.

questo è un gioco che piace alle mosche.

You allow them to steer towards the little stripe,

Le si lascia dirigere verso la piccola striscia,

and they'll just steer towards that stripe forever.

e loro andranno per sempre verso quella striscia.

It's part of their visual guidance system.

Fa parte del loro sistema di orientamento visivo.

But very, very recently, it's been possible

Ma molto recentemente, è stato possibile

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

modificare queste aree comportamentali per fisiologie.

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

Questa è una produzione che un mio ex ricercatore,

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

Gaby Maimon, ora alla Rockefeller, ha sviluppato,

and it's basically a flight simulator

è un simulatore di volo

but under conditions where you actually can stick an electrode

in cui è realmente possibile introdurre un elettrodo

in the brain of the fly and record

nel cervello della mosca e registrare

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

da un neurone geneticamente identificato nel cervello della mosca.

And this is what one of these experiments looks like.

Uno di questi esperimenti appare così.

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

Era una sequenza presa da un altro ricercatore nel laboratorio,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

La traccia verde in basso è il potenziale della membrana

of a neuron in the fly's brain,

di un neurone nel cervello della mosca,

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

vedrete la mosca iniziare a volare, la mosca sta davvero

controlling the rotation of that visual pattern itself

controllando la rotazione dello schema visivo

by its own wing motion,

tramite il movimento dell'ala,

and you can see this visual interneuron

e potete vedere questo interneurone visivo

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

rispondere allo schema del moto dell'ala mentre la mosca vola.

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

Per la prima volta siamo stati in grado di registrare

from neurons in the fly's brain while the fly

da neuroni nel cervello della mosca mentre la mosca

is performing sophisticated behaviors such as flight.

si esibiva in comportamenti sofisticati come il volo.

And one of the lessons we've been learning

Una delle lezioni che abbiamo imparato

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

è che la fisiologia delle cellule che abbiamo studiato

for many years in quiescent flies

per molti anni nelle mosche quiescenti

is not the same as the physiology of those cells

non è uguale alla fisiologia di quelle cellule

when the flies actually engage in active behaviors

quando la mosca assume comportamenti attivi

like flying and walking and so forth.

come volare e camminare e così via.

And why is the physiology different?

Perché la fisiologia è diversa?

Well it turns out it's these neuromodulators,

È per via di questi neuromodulatori,

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

proprio come i neuromodulatori nel piccolo ganglio dei granchi.

So here's a picture of the octopamine system.

Ecco un'immagine dell'octopamina.

Octopamine is a neuromodulator

L'octopamina è un neuromodulatore

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

che sembra avere un ruolo importante nel volo e in altri comportamenti.

But this is just one of many neuromodulators

Ma è solo uno dei molti neuromodulatori

that's in the fly's brain.

nel cervello della mosca.

So I really think that, as we learn more,

Penso che con il tempo

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

risulterà che l'intero cervello della mosca

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

è una versione ampia di questo ganglio stomatogastrico,

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

e questa è una ragione per cui può fare tanto con pochi neuroni.

Now, another idea, another way of multiplexing

Un'altra idea, un altro tipo di multiplazione

is multiplexing in space,

è la multiplazione nello spazio,

having different parts of a neuron

facendo fare a diverse parti di un neurone

do different things at the same time.

diverse cose allo stesso tempo.

So here's two sort of canonical neurons

Ecco due tipi di neuroni canonici

from a vertebrate and an invertebrate,

da un vertebrato e da un invertebrato,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

un neurone piramidale umano da Ramon y Cajal,

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

e un'altra cellula a destra, un interneurone senza impulsi,

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

questo è il lavoro di Alan Watson e Malcolm Burrows molti anni fa,

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

e a Malcolm Burrows venne un'idea interessante

based on the fact that this neuron from a locust

basata sul fatto che questo neurone di una locusta

does not fire action potentials.

non innesca potenziali d'azione.

It's a non-spiking cell.

È una cellula senza impulsi

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

Quindi una cellula tipica, come i neuroni nel nostro cervello,

has a region called the dendrites that receives input,

ha una regione dendritica che riceve input,

and that input sums together

e gli input si sommano

and will produce action potentials

producendo potenziali d'azione

that run down the axon and then activate

che corrono lungo l'assone e attivano

all the output regions of the neuron.

le regioni di output del neurone.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Ma i neuroni senza impulsi sono complicati

because they can have input synapses and output synapses

perché possono avere delle sinapsi di input e di output

all interdigitated, and there's no single action potential

tutte intrecciate, e non c'è alcun potenziale d'azione

that drives all the outputs at the same time.

che trasmette tutti gli output allo stesso tempo.

So there's a possibility that you have computational compartments

C'è una possibilità di avere dei compartimenti computazionali

that allow the different parts of the neuron

che permettono alle diverse parti del neurone

to do different things at the same time.

di fare cose diverse allo stesso tempo.

So these basic concepts of multitasking in time

Questi basilari concetti di multitasking nel tempo

and multitasking in space,

e multitasking nello spazio,

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

penso siano veri anche per i nostri cervelli,

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

ma penso che gli insetti siano dei maestri in questo.

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

Spero che la prossima volta guarderete gli insetti con occhi diversi,

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

e, per favore, pensateci prima di schiacciarli.

(Applause)

(Applausi)