Gero Miesenboeck reengineers a brain

מתרגם: Yubal Masalker מבקר: Sigal Tifferet

I have a doppelganger.

יש לי כפיל.

(Laughter)

(צחוק)

Dr. Gero is a brilliant

ד"ר ג'ירו הוא מדען מבריק

but slightly mad scientist

אבל קצת מטורף,

in the "Dragonball Z: Android Saga."

בדרקון בול Z "סאגה אנדראודית".

If you look very carefully,

אם מסתכלים בתשומת לב,

you see that his skull has been replaced

רואים שהגולגולת שלו הוחלפה

with a transparent Plexiglas dome

בכיפה שקופה מזכוכית פלסטית

so that the workings of his brain can be observed

כך שניתן לראות את המוח שלו עובד

and also controlled with light.

וגם לשלוט עליו בעזרת אור.

That's exactly what I do --

זה בדיוק מה שאני עושה --

optical mind control.

שליטה על מחשבות באמצעות אור.

(Laughter)

(צחוק)

But in contrast to my evil twin

אבל בניגוד לתאומי המרושע,

who lusts after world domination,

אשר שואף לשלוט על העולם,

my motives are not sinister.

המניעים שלי אינם מרושעים.

I control the brain

אני שולט על המוח

in order to understand how it works.

כדי להבין כיצד הוא פועל.

Now wait a minute, you may say,

אבל עכשיו תגידו, רק רגע,

how can you go straight to controlling the brain

כיצד אתה ישר מדבר על שליטה במוח

without understanding it first?

מבלי קודם כל להבין אותו?

Isn't that putting the cart before the horse?

האין זה לרתום את העגלה לפני הסוסים?

Many neuroscientists agree with this view

הרבה חוקרי מערכות עצביות מסכימים עם השקפה זו

and think that understanding will come

וסבורים שהבנה תגיע

from more detailed observation and analysis.

מהתבוננות וניתוח יותר פרטניים.

They say, "If we could record the activity of our neurons,

הם טוענים, "אם היינו יכולים להקליט את הפעילות של הניורונים שלנו,

we would understand the brain."

היינו מבינים את המוח."

But think for a moment what that means.

אבל תחשבו רגע מה זה אומר.

Even if we could measure

גם אם היינו יכולים למדוד

what every cell is doing at all times,

מה כל תא עושה בכל רגע,

we would still have to make sense

עדיין היינו צריכים לעשות סדר

of the recorded activity patterns,

בתבניות של הפעילויות המוקלטות,

and that's so difficult,

וזה כל-כך קשה,

chances are we'll understand these patterns

שהסיכויים שנבין את התבניות הללו

just as little as the brains that produce them.

הוא נמוך כמו שהמוח שמייצר אותן יבין.

Take a look at what brain activity might look like.

תסתכלו איך פעילות של מוח עשויה להיראות.

In this simulation, each black dot

בהדמיה זו, כל נקודה שחורה

is one nerve cell.

היא תא-עצב אחד.

The dot is visible

הנקודה מתגלה לעין

whenever a cell fires an electrical impulse.

בכל פעם שתא משגר אות חשמלי.

There's 10,000 neurons here.

ישנם כאן 10,000 תאי-עצב.

So you're looking at roughly one percent

כך שאתם רואים בקירוב

of the brain of a cockroach.

אחוז אחד ממוחו של ג'וק.

Your brains are about 100 million times

המוחות שלנו 100 מיליון פעם

more complicated.

יותר מורכבים.

Somewhere, in a pattern like this,

היכן שהוא, תבנית כזו,

is you,

היא אתם --

your perceptions,

ההשקפות שלכם,

your emotions, your memories,

הרגשות שלכם, הזכרונות שלכם,

your plans for the future.

התוכניות שלכם לעתיד.

But we don't know where,

אבל איננו יודעים היכן,

since we don't know how to read the pattern.

מכיוון שאנו לא יודעים כיצד לקרוא את התבנית.

We don't understand the code used by the brain.

איננו מבינים את הקוד שהמוח משתמש בו.

To make progress,

כדי להתקדם,

we need to break the code.

עלינו לפצח את הקוד.

But how?

אבל כיצד?

An experienced code-breaker will tell you

מפתח קודים מנוסה יאמר לכם

that in order to figure out what the symbols in a code mean,

שכדי לגלות מה פירוש הסימנים בקוד,

it's essential to be able to play with them,

נחוץ שתהיה לנו היכולת לשחק איתם,

to rearrange them at will.

לארגן אותם מחדש כרצוננו.

So in this situation too,

אז גם במצב שלפנינו,

to decode the information

כדי לפענח את המידע

contained in patterns like this,

הכלול בתבנית כמו זו,

watching alone won't do.

צפיה לבדה לא תספיק;

We need to rearrange the pattern.

אנו זקוקים לארגון מחודש של התבנית.

In other words,

במילים אחרות,

instead of recording the activity of neurons,

במקום הקלטת פעילות של הניורונים,

we need to control it.

עלינו לשלוט עליה.

It's not essential that we can control

אין זה נחוץ שנוכל לשלוט

the activity of all neurons in the brain, just some.

על הפעילות של כל הניורונים במוח, אלא רק של חלקם.

The more targeted our interventions, the better.

ככל שההתערבות שלנו יותר ממוקדת, כך יותר טוב.

And I'll show you in a moment

ואראה לכם בעוד רגע

how we can achieve the necessary precision.

כיצד נוכל להשיג את הדיוק הנחוץ.

And since I'm realistic, rather than grandiose,

ומאחר ואני מציאותי ולא חי באשליות,

I don't claim that the ability to control the function of the nervous system

איני טוען שהיכולת לשלוט בפעולת מערכת העצבים

will at once unravel all its mysteries.

תפתור את כל המסתורין שלה.

But we'll certainly learn a lot.

אבל לבטח נלמד המון.

Now, I'm by no means

עכשיו, בשום אופן

the first person to realize

אני לא האדם הראשון שמגלה

how powerful a tool intervention is.

עד כמה חזקה היא התערבות פיזית.

The history of attempts

ההיסטוריה של הניסיונות

to tinker with the function of the nervous system

להתעסק עם פעולת המערכת העצבית

is long and illustrious.

הוא ארוך וידוע.

It dates back at least 200 years,

היא הולכת אחורה לפחות 200 שנה,

to Galvani's famous experiments

לניסויים המפורסמים של גלוואני

in the late 18th century and beyond.

לקראת סוף המאה ה-18 ואילך.

Galvani showed that a frog's legs twitched

גלוואני הראה שרגלי צפרדע קופצות

when he connected the lumbar nerve

כאשר הוא חיבר את העצב המותני

to a source of electrical current.

למקור של זרם חשמלי.

This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental,

ניסוי זה גילה את הסוד הכמוס הראשון ואולי הכי בסיסי

nugget of the neural code:

של הצופן העצבי:

that information is written in the form

שמידע נכתב בצורה

of electrical impulses.

של אותות חשמליים.

Galvani's approach

גישתו של גלוואני לחקירת

of probing the nervous system with electrodes

המערכת העצבית באמצעות אלקטרודות

has remained state-of-the-art until today,

נשארה שימושית עד היום,

despite a number of drawbacks.

למרות כמה חסרונות.

Sticking wires into the brain is obviously rather crude.

ברור שתקיעת חוטים במוח זה אכזרי.

It's hard to do in animals that run around,

זה קשה לביצוע עם חיות שמתרוצצות,

and there is a physical limit

ויש מגבלה פיזית

to the number of wires

למספר החוטים

that can be inserted simultaneously.

שניתן להחדיר בו-זמנית.

So around the turn of the last century,

כך שבסביבות סיום המאה הקודמת,

I started to think,

התחלתי לחשוב,

"Wouldn't it be wonderful if one could take this logic

שזה יכול היה להיות נהדר אם ניתן היה להפוך

and turn it upside down?"

על פניו את ההיגיון הזה.

So instead of inserting a wire

כך שבמקום להחדיר חוט

into one spot of the brain,

אל תוך נקודה יחידה במוח,

re-engineer the brain itself

צריך לארגן מחדש את המוח עצמו

so that some of its neural elements

כך שכמה מהאלמנטים העצביים שלו

become responsive to diffusely broadcast signals

יגיבו לשידורי אותות מפוזרים,

such as a flash of light.

כגון הבזקי אור.

Such an approach would literally, in a flash of light,

גישה כזו, באמצעות הבזק של אור פשוטו כמשמעו,

overcome many of the obstacles to discovery.

תתגבר על רבים מהמכשולים העומדים בדרך לתגליות.

First, it's clearly a non-invasive,

קודם כל, באופן ברור זוהי תקשורת

wireless form of communication.

אלחוטית לא פולשנית.

And second, just as in a radio broadcast,

ושנית, פשוט כמו שידור רדיו,

you can communicate with many receivers at once.

ניתן לתקשר עם הרבה קולטים בו-זמנית.

You don't need to know where these receivers are,

אין צורך לדעת היכן נמצאים קולטים הללו.

and it doesn't matter if these receivers move --

ואין זה משנה אם קולטים הללו נעים --

just think of the stereo in your car.

תחשבו על הרדיו באוטו שלכם.

It gets even better,

וזה עוד משתפר,

for it turns out that we can fabricate the receivers

מאחר ומתברר שאנו מסוגלים לייצר את הקולטים

out of materials that are encoded in DNA.

מחומרים שמקודדים בתוך DNA.

So each nerve cell

כך כל תא עצבי

with the right genetic makeup

עם המבנה הגנטי הנכון

will spontaneously produce a receiver

ייצור באופן ספונטני מקלט

that allows us to control its function.

המאפשר לנו לשלוט על פעולתו.

I hope you'll appreciate

אני מקוה שאתם מעריכים

the beautiful simplicity

את היופי שבפשטות

of this concept.

השיטה הזו.

There's no high-tech gizmos here,

אין כאן גימיקי היי-טק,

just biology revealed through biology.

אלא רק ביולוגיה הנגלית דרך ביולוגיה.

Now let's take a look at these miraculous receivers up close.

כעת הבה נתבונן במקלטים המופלאים הללו מקרוב.

As we zoom in on one of these purple neurons,

ככל שאנו מתקרבים ומתמקדים באחד מהניורונים הסגולים הללו,

we see that its outer membrane

אנו מבחינים שהקרום החיצוני שלו

is studded with microscopic pores.

משובץ בחרירים מיקרוסקופיים.

Pores like these conduct electrical current

חרירים כאלה מוליכים זרם חשמלי

and are responsible

והם אחראים

for all the communication in the nervous system.

לכל התקשורת במערכת העצבית.

But these pores here are special.

אבל חרירים אלה הם מיוחדים.

They are coupled to light receptors

הם צמודים לקולטני אור

similar to the ones in your eyes.

הדומים לאלה שבעינינו.

Whenever a flash of light hits the receptor,

בכל פעם שהבזק אור פוגע בקולטן,

the pore opens, an electrical current is switched on,

החריר נפתח ומופיע זרם חשמלי,

and the neuron fires electrical impulses.

והניורונים יורים אותות חשמליים.

Because the light-activated pore is encoded in DNA,

מכיוון שהחריר שמופעל על-ידי האור מקודד ב-DNA,

we can achieve incredible precision.

אנו מסוגלים להגיע לדיוק מדהים.

This is because,

זה בגלל שאף על-פי

although each cell in our bodies

שכל תא בגופנו

contains the same set of genes,

מכיל את אותו מערך של גנים,

different mixes of genes get turned on and off

קבוצות שונות של גנים נדלקות ונכבות

in different cells.

בתאים שונים.

You can exploit this to make sure

ניתן לנצל זאת כדי להבטיח

that only some neurons

שרק כמה ניורונים

contain our light-activated pore and others don't.

מכילים את החריר מופעל האור בעוד שאחרים לא.

So in this cartoon, the bluish white cell

באנימציה זו, התא בצבע תכלת

in the upper-left corner

בפינה השמאלית העליונה

does not respond to light

לא מגיב לאור

because it lacks the light-activated pore.

מכיוון שהוא חסר את החריר מופעל האור.

The approach works so well

גישה זו היא כה יעילה

that we can write purely artificial messages

שאנו יכולים לכתוב הודעות מלאכותיות לגמרי

directly to the brain.

ישירות אל המוח.

In this example, each electrical impulse,

בדוגמא זו, כל אות חשמלי,

each deflection on the trace,

כל סטיה מהמסלול,

is caused by a brief pulse of light.

נגרמים על-ידי פולס קטן של אור.

And the approach, of course, also works

והגישה גם עובדת

in moving, behaving animals.

עם התנועה וההתנהגות של חיות.

This is the first ever such experiment,

זהו ניסוי ראשון מסוגו,

sort of the optical equivalent of Galvani's.

מין תאום אופטי של הניסוי של גלוואני.

It was done six or seven years ago

הוא בוצע לפני שש או שבע שנים

by my then graduate student, Susana Lima.

על-ידי תלמידה לתואר שני דאז, סוזאנה לימה.

Susana had engineered the fruit fly on the left

סוזאנה שינתה את זבוב הפירות משמאל

so that just two out of the 200,000 cells in its brain

כך שרק שניים מ-200,000 תאי המוח שלו

expressed the light-activated pore.

הכילו את החריר מופעל האור.

You're familiar with these cells

אתם מכירים את התאים הללו

because they are the ones that frustrate you

מפני שהם אלה שמתסכלים אותנו

when you try to swat the fly.

כאשר אנו מנסים להצליף בזבוב.

They trained the escape reflex that makes the fly jump into the air

הם אילפו את רפלקס הבריחה אשר גורם לזבוב להתעופף

and fly away whenever you move your hand in position.

בכל פעם שאתם מזיזים את הידיים כדי להצליף בו.

And you can see here that the flash of light has exactly the same effect.

וכאן ניתן לראות איך להבזק של אור השפעה זהה.

The animal jumps, it spreads its wings, it vibrates them,

הזבוב קופץ, הוא פורש את כנפיו, מנפנף אותם,

but it can't actually take off

אבל לא יכול להתעופף,

because the fly is sandwiched between two glass plates.

כי הוא כלוא בין שתי לוחיות זכוכית.

Now to make sure that this was no reaction of the fly

כדי לוודא שזו לא תגובה של הזבוב

to a flash it could see,

להבזק שהוא רואה,

Susana did a simple

סוזאנה עשתה ניסוי

but brutally effective experiment.

פשוט אבל אכזרי ביעילותו.

She cut the heads off of her flies.

היא חתכה את ראשיהם של הזבובים.

These headless bodies can live for about a day,

גופות חסרות הראש הללו יכולות להישאר בחיים ליממה,

but they don't do much.

אבל הן לא עושות הרבה.

They just stand around

הן רק עומדות

and groom excessively.

ומטפחות את עצמן.

So it seems that the only trait that survives decapitation is vanity.

נראה כאילו שהתכונה היחידה שנשארת לאחר עריפת ראש היא גנדרנות.

(Laughter)

(צחוק)

Anyway, as you'll see in a moment,

בכל אופן, כפי שתראו מיד,

Susana was able to turn on the flight motor

סוזאנה היתה מסוגלת להדליק את הדחף לעוף

of what's the equivalent of the spinal cord of these flies

במה שנחשב אצל הזבובים כעמוד השידרה

and get some of the headless bodies

ולגרום לחלק מהזבובים חסרי הראש

to actually take off and fly away.

להתעופף ממש רחוק.

They didn't get very far, obviously.

ברור שהם לא התרחקו הרבה.

Since we took these first steps,

מאז הצעד הראשון הזה שלנו,

the field of optogenetics has exploded.

התחום של אופטו-גנטיקה פרץ ועלה.

And there are now hundreds of labs

כיום יש מאות מעבדות

using these approaches.

העושות שימוש בגישות אלו.

And we've come a long way

ועשינו דרך ארוכה

since Galvani's and Susana's first successes

מאז ההצלחות הראשונות של גלוואני וסוזאנה

in making animals twitch or jump.

בלגרום לחיות לנוע או לקפוץ.

We can now actually interfere with their psychology

היום אנחנו למעשה יכולים להתערב בפסיכולוגיה שלהם

in rather profound ways,

באופן די משמעותי

as I'll show you in my last example,

כפי שאראה בדוגמא האחרונה שלי,

which is directed at a familiar question.

המכוונת לשאלה מוכרת.

Life is a string of choices

החיים הם שרשרת של בחירות

creating a constant pressure to decide what to do next.

היוצרות לחץ מתמיד להחליט מה לעשות כעת.

We cope with this pressure by having brains,

אנו מתמודדים עם לחץ זה בכך שיש לנו מוח,

and within our brains, decision-making centers

ובתוך המוח יש מרכז קבלת החלטות

that I've called here the "Actor."

שאותו כיניתי כאן ה"מבצע".

The Actor implements a policy that takes into account

ה"מבצע" מיישם מדיניות אשר לוקחת בחשבון

the state of the environment

את מצב הסביבה

and the context in which we operate.

ואת ההקשר בו אנו פועלים.

Our actions change the environment, or context,

פעולותינו משנות את הסביבה, או ההקשר,

and these changes are then fed back into the decision loop.

ושינויים אלה מוזנים בחזרה אל תוך לולאת ההחלטות.

Now to put some neurobiological meat

כדי להכניס קצת תוכן נוירוביולוגי

on this abstract model,

בתוך מודל מופשט זה,

we constructed a simple one-dimensional world

בנינו עולם חד-מימדי פשוט

for our favorite subject, fruit flies.

למען הנושא החביב עלינו, זבובי פירות.

Each chamber in these two vertical stacks

כל תא בתוך שתי המחיצות האנכיות האלו

contains one fly.

מכיל זבוב אחד.

The left and the right halves of the chamber

החצאים הימניים והשמאליים של התא

are filled with two different odors,

מלאים בשני ריחות שונים,

and a security camera watches

ומצלמת אבטחה עוקבת

as the flies pace up and down between them.

בזמן שהזבובים עוברים ביניהם.

Here's some such CCTV footage.

הנה כאן קטע מצילום במעגל סגור.

Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber

בכל פעם שזבוב מגיע לנקודת אמצע של התא,

where the two odor streams meet,

היכן ששני זרמי הריחות נפגשים,

it has to make a decision.

עליו לקבל החלטה.

It has to decide whether to turn around

עליו להחליט אם לפנות בחזרה

and stay in the same odor,

ולהישאר באותו ריח,

or whether to cross the midline

או אם לחצות את קו האמצע

and try something new.

ולנסות משהו חדש.

These decisions are clearly a reflection

החלטות אלו הן ביטוי מובהק

of the Actor's policy.

למדיניות של ה"מבצע".

Now for an intelligent being like our fly,

בשביל יצור תבוני כמו הזבוב שלנו,

this policy is not written in stone

מדיניות זו אינה חקוקה בסלע,

but rather changes as the animal learns from experience.

אלא היא משתנה כשהיצור לומד מהניסיון.

We can incorporate such an element

אנו יכולים לשלב אלמנט כזה

of adaptive intelligence into our model

של אינטליגנציית הסתגלות בתוך המודל שלנו

by assuming that the fly's brain

בהנחה שמוח הזבוב

contains not only an Actor,

מכיל לא רק "מבצע",

but a different group of cells,

אלא גם קבוצה אחרת של תאים,

a "Critic," that provides a running commentary

קבוצת בקרה, המספקת פרשנות חיה

on the Actor's choices.

על הבחירות שה"מבצע" עושה.

You can think of this nagging inner voice

ניתן לחשוב על זה כקול נודניק פנימי,

as sort of the brain's equivalent

כהקבלה מוחית

of the Catholic Church,

לכנסיה הקתולית,

if you're an Austrian like me,

אם אתה אוסטרי כמוני,

or the super-ego, if you're Freudian,

או לאני העליון, אם אתה פרוידיאני,

or your mother, if you're Jewish.

או לאמא שלך, אם אתה יהודי.

(Laughter)

(צחוק)

Now obviously,

עכשיו, ברור

the Critic is a key ingredient

שהמבקר הפנימי הוא מרכיב קריטי

in what makes us intelligent.

בהפיכתנו לאינטליגנטיים.

So we set out to identify

לכן התחלנו לנסות ולזהות

the cells in the fly's brain

את התאים במוח של הזבוב

that played the role of the Critic.

אשר מבצעים את תפקיד המבקר.

And the logic of our experiment was simple.

וההיגיון של ניסויינו היה פשוט.

We thought if we could use our optical remote control

חשבנו שאם יכולנו להשתמש בשלט הרחוק האופטי שלנו

to activate the cells of the Critic,

כדי לעורר את התאים המבקרים,

we should be able, artificially, to nag the Actor

אז גם נוכל לנדנד ל"מבצע" באופן מלאכותי

into changing its policy.

וכך לגרום לו לשנות את מדיניותו.

In other words,

במילים אחרות,

the fly should learn from mistakes

הזבוב אמור ללמוד משגיאות

that it thought it had made

שנדמה לו שהוא עשה,

but, in reality, it had not made.

אבל למעשה הוא לא עשה אותן.

So we bred flies

אז גידלנו זבובים

whose brains were more or less randomly peppered

שמוחותיהם היו זרועים אקראית פחות או יותר

with cells that were light addressable.

בתאים שמגיבים לאור.

And then we took these flies

לקחנו זבובים אלה

and allowed them to make choices.

ואפשרנו להם לבחור.

And whenever they made one of the two choices,

ובכל פעם שהם עשו אחת משתי הבחירות,

chose one odor,

בחרו ריח מסויים,

in this case the blue one over the orange one,

במקרה הזה כחול על-פני הכתום,

we switched on the lights.

הדלקנו את האור.

If the Critic was among the optically activated cells,

אם המבקר היה בין תאים המופעלים אופטית,

the result of this intervention

התוצאה של התערבות זו

should be a change in policy.

צריכה להיות שינוי במדיניות.

The fly should learn to avoid

הזבוב צריך ללמוד להימנע

the optically reinforced odor.

מהריח המלווה באור.

Here's what happened in two instances:

הנה מה שקרה בשני מקרים.

We're comparing two strains of flies,

אנו משווים בין שני זנים של זבובים,

each of them having

אצל כל אחד מהם קיימים במוח

about 100 light-addressable cells in their brains,

כ-100 תאים המגיבים לאור,

shown here in green on the left and on the right.

הנראים כאן בצבע ירוק משמאל ומימין.

What's common among these groups of cells

המשותף לשתי קבוצות התאים האלו

is that they all produce the neurotransmitter dopamine.

שהם מייצרים דופאמין שהוא מעביר עצבי.

But the identities of the individual

אבל הזהויות של הניורונים

dopamine-producing neurons

המייצרים דופאמין

are clearly largely different on the left and on the right.

הן באופן ברור מאוד שונות בצד השמאלי לעומת הימני.

Optically activating

גירוי אופטי

these hundred or so cells

של מאות התאים הללו

into two strains of flies

בתוך שני זני הזבובים,

has dramatically different consequences.

נותן תוצאות שונות באופן דרמטי.

If you look first at the behavior

אם מסתכלים תחילה על ההתנהגות

of the fly on the right,

של הזבוב מימין,

you can see that whenever it reaches the midpoint of the chamber

ניתן לראות שבכל פעם שהוא מגיע לנקודת האמצע בתא,

where the two odors meet,

היכן ששני הריחות מצטלבים,

it marches straight through, as it did before.

הוא ממשיך ישר כפי שעשה קודם.

Its behavior is completely unchanged.

התנהגותו נשארת לגמרי ללא שינוי.

But the behavior of the fly on the left is very different.

אבל ההתנהגות של הזבוב משמאל היא מאוד שונה.

Whenever it comes up to the midpoint,

בכל פעם שהוא מגיע לנקודת האמצע,

it pauses,

הוא עוצר,

it carefully scans the odor interface

הוא בוחן בזהירות את הממשק בין שני הריחות,

as if it was sniffing out its environment,

כאילו הוא מרחרח את סביבתו,

and then it turns around.

ואז הוא מסתובב בחזרה.

This means that the policy that the Actor implements

זה אומר שהמדיניות שה"מבצע" מיישם,

now includes an instruction to avoid the odor

כוללת בתוכה הוראה להימנע מהריח

that's in the right half of the chamber.

שבחצי הימני של התא.

This means that the Critic

משמעות הדבר היא שה"מבקר"

must have spoken in that animal,

אמר את דברו באותו זבוב,

and that the Critic must be contained

וה"מבקר" היה חייב להיות כלול

among the dopamine-producing neurons on the left,

בתוך הניורונים יוצרי הדופאמין משמאל,

but not among the dopamine producing neurons on the right.

אבל לא בתוך הניורונים יוצרי הדופאמין מימין.

Through many such experiments,

באמצעות המון ניסויים כאלה,

we were able to narrow down

הצלחנו לצמצם את הזהויות

the identity of the Critic

האפשריות של ה"מבקר"

to just 12 cells.

אך ורק ל-12 תאים.

These 12 cells, as shown here in green,

12 התאים הללו, הנראים כאן בירוק,

send the output to a brain structure

שולחים את האות למבנה במוח

called the "mushroom body,"

המכונה מבנה פטריה,

which is shown here in gray.

הנראה כאן באפור.

We know from our formal model

אנו יודעים מתוך המודל הרשמי שלנו

that the brain structure

שמבנה המוח הנמצא

at the receiving end of the Critic's commentary is the Actor.

בקצה הקולט את הערות ה"מבקר" הוא ה"מבצע".

So this anatomy suggests

כך שניתוח זה רומז

that the mushroom bodies have something to do

שמבני הפטריה קשורים איכשהו

with action choice.

לבחירת הפעולה.

Based on everything we know about the mushroom bodies,

בהתבסס על כל מה שאנו יודעים על מבני הפטריה,

this makes perfect sense.

זה נראה מאוד הגיוני.

In fact, it makes so much sense

בעצם, זה כל-כך הגיוני,

that we can construct an electronic toy circuit

שאנו יכולים לבנות מעגל צעצוע חשמלי

that simulates the behavior of the fly.

אשר מדמה התנהגות של הזבוב.

In this electronic toy circuit,

במעגל חשמלי זה,

the mushroom body neurons are symbolized

הניורונים במבנה הפטריה מיוצגים

by the vertical bank of blue LEDs

על-ידי נוריות ה-LED הכחולות בשורה האנכית

in the center of the board.

במרכז הלוח.

These LED's are wired to sensors

נוריות אלו מחוברות לחיישנים

that detect the presence of odorous molecules in the air.

המאתרים נוכחות של מולקולות ריח באויר.

Each odor activates a different combination of sensors,

כל ריח מפעיל צירוף שונה של חיישנים,

which in turn activates

אשר בתורו מפעיל

a different odor detector in the mushroom body.

גלאי ריח אחר במבנה הפטריה.

So the pilot in the cockpit of the fly,

כך שהטייס בקוקפיט של הזבוב,

the Actor,

ה"מבצע",

can tell which odor is present

יכול לדעת איזה ריח קיים

simply by looking at which of the blue LEDs lights up.

רק על-ידי הסתכלות ובדיקה איזו נורית כחולה נדלקת.

What the Actor does with this information

מה שה"מבצע" עושה עם מידע זה

depends on its policy,

תלוי במדיניות שלו,

which is stored in the strengths of the connection,

השמורה בעוצמתם של הקשרים

between the odor detectors

בין גלאי הריח

and the motors

למנועים אשר מפעילים

that power the fly's evasive actions.

את פעולת ההימנעות של הזבוב.

If the connection is weak, the motors will stay off

אם הקשר חלש, המנוע יישאר דומם

and the fly will continue straight on its course.

והזבוב ימשיך ישר במסלולו.

If the connection is strong, the motors will turn on

אם הקשר חזק, המנוע יידלק

and the fly will initiate a turn.

והזבוב יתחיל לפנות.

Now consider a situation

כעת תחשבו על מצב

in which the motors stay off,

בו המנוע נשאר דומם,

the fly continues on its path

הזבוב ממשיך במסלולו

and it suffers some painful consequence

והוא סובל מתוצאה כואבת

such as getting zapped.

כגון להיות מותקף.

In a situation like this,

במצב כזה,

we would expect the Critic to speak up

היינו מצפים שה"מבקר" ישמיע את קולו

and to tell the Actor

ויגיד ל"מבצע"

to change its policy.

לשנות את מדיניותו.

We have created such a situation, artificially,

יצרנו מצב זה באופן מלאכותי

by turning on the critic with a flash of light.

על-ידי הפעלת ה"מבקר" באמצעות הבזק אור.

That caused a strengthening of the connections

זה גרם לחיזוק הקשרים

between the currently active odor detector

בין גלאי-הריח הנוכחי הפעיל

and the motors.

לבין המנועים.

So the next time

כך שבפעם הבאה

the fly finds itself facing the same odor again,

כאשר הזבוב ימצא את עצמו עם אותו ריח שוב,

the connection is strong enough to turn on the motors

הקשר הוא מספיק חזק כדי שיפעיל את המנועים

and to trigger an evasive maneuver.

ויעורר את תמרון ההתחמקות.

I don't know about you,

איני יודע מה איתכם,

but I find it exhilarating to see

אבל אני מוצא זאת כמרומם נפש לראות

how vague psychological notions

כיצד רעיונות פסיכולוגיים מעורפלים

evaporate and give rise

מתאדים ונעלמים ובמקומם צומחת

to a physical, mechanistic understanding of the mind,

הבנה פיזית ומכניסטית של המחשבות,

even if it's the mind of the fly.

אף על-פי שאלו מחשבות של זבוב.

This is one piece of good news.

זוהי בשורה אחת מעודדת.

The other piece of good news,

הבשורה השניה המעודדת,

for a scientist at least,

בשביל המדענים לפחות,

is that much remains to be discovered.

היא שעדיין נשאר הרבה מה לגלות.

In the experiments I told you about,

בניסויים שסיפרתי לכם עליהם,

we have lifted the identity of the Critic,

העלנו את זהות ה"מבקר",

but we still have no idea

אבל עדיין אין לנו מושג

how the Critic does its job.

כיצד ה"מבקר" מבצע את עבודתו.

Come to think of it, knowing when you're wrong

בעצם, לדעת מתי אנחנו טועים,

without a teacher, or your mother, telling you,

ללא מורה או אמא שיגידו לנו,

is a very hard problem.

היא בעיה קשה מאוד.

There are some ideas in computer science

ישנם כמה רעיונות במדעי מחשב

and in artificial intelligence

ובאינטליגנציה מלאכותית

as to how this might be done,

בקשר לכיצד זה עשוי להתרחש,

but we still haven't solved

אבל עדיין לא פתרנו

a single example

אפילו דוגמא אחת

of how intelligent behavior

של כיצד התנהגות תבונית

springs from the physical interactions

צצה מאינטראקציות פיזיות

in living matter.

בחומר חי.

I think we'll get there in the not too distant future.

אני סבור שנגיע גם לזה בעתיד הלא רחוק מדי.

Thank you.

תודה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)