Gero Miesenboeck reengineers a brain

Tłumaczenie: Przemek Jaroszewski Korekta: Dominik Rzepka

I have a doppelganger.

Mam sobowtóra.

(Laughter)

(Śmiech)

Dr. Gero is a brilliant

Dr Gero to błyskotliwy

but slightly mad scientist

lecz nieco szalony naukowiec

in the "Dragonball Z: Android Saga."

z "Android Saga" w Dragon Ball Z.

If you look very carefully,

Przyglądając się dokładnie,

you see that his skull has been replaced

możesz dostrzec, że jego czaszkę zastąpiono

with a transparent Plexiglas dome

przezroczystą kopułą z pleksi

so that the workings of his brain can be observed

tak, aby można było obserwować działanie mózgu

and also controlled with light.

i kontrolować je za pomocą światła.

That's exactly what I do --

Dokładnie to właśnie robię -

optical mind control.

optyczna kontrola nad umysłem.

(Laughter)

(Śmiech)

But in contrast to my evil twin

Ale w odróżnieniu od mojego złego brata bliźniaka

who lusts after world domination,

pragnącego przejąć kontrolę nad światem,

my motives are not sinister.

nie mam zbrodniczych motywów.

I control the brain

Kontroluję mózg

in order to understand how it works.

po to, by zrozumieć jak działa.

Now wait a minute, you may say,

Ale chwila - powiecie być może -

how can you go straight to controlling the brain

jak możesz brać się od razu za kontrolowanie mózgu

without understanding it first?

nie wiedząc wcześniej jak działa?

Isn't that putting the cart before the horse?

Czy to nie stawianie sprawy na głowie?

Many neuroscientists agree with this view

Wielu neurologów przyzna wam rację

and think that understanding will come

bo wierzą, że zrozumienie przyjdzie

from more detailed observation and analysis.

dzięki szczegółowej obserwacji i analizie.

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

Powiadają oni: "Jeśli zarejestrujemy aktywność neuronów,

we would understand the brain."

zrozumiemy mózg"

But think for a moment what that means.

Ale zastanówcie się przez chwilę, co to oznacza.

Even if we could measure

Nawet gdybyśmy zdołali zmierzyć

what every cell is doing at all times,

to, co przez cały czas robi każda z komórek,

we would still have to make sense

nadal musielibyśmy w jakiś sposób nadać sens

of the recorded activity patterns,

zarejestrowanym wzorcom aktywności,

and that's so difficult,

a to zadanie tak trudne,

chances are we'll understand these patterns

że być może zrozumiemy te wzorce

just as little as the brains that produce them.

w równie nikłym stopniu jak mózgi, które je wytwarzają.

Take a look at what brain activity might look like.

Spójrzcie, jak mogłaby wyglądać taka aktywność.

In this simulation, each black dot

Każda czarna kropka w tej symulacji

is one nerve cell.

to jedna komórka nerwowa.

The dot is visible

Kropka jest widoczna

whenever a cell fires an electrical impulse.

gdy komórka wytwarza impuls elektryczny.

There's 10,000 neurons here.

Mamy tu 10 000 neuronów.

So you're looking at roughly one percent

A więc to, co tu widzicie to około jeden procent

of the brain of a cockroach.

mózgu karalucha.

Your brains are about 100 million times

Wasze mózgi są jakieś 100 milionów razy

more complicated.

bardziej skomplikowane.

Somewhere, in a pattern like this,

Gdzieś tam, we wzorze podobnym do tego,

is you,

jesteście wy,

your perceptions,

wasze odczucia,

your emotions, your memories,

wasze emocje, wspomnienia,

your plans for the future.

plany na przyszłość.

But we don't know where,

Ale nie mamy pojęcia gdzie,

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

ponieważ nie wiemy jak czytać wzorzec.

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

Nie rozumiemy szyfru używanego przez mózg.

To make progress,

Aby posunąć się do przodu,

we need to break the code.

musimy złamać ten szyfr.

But how?

Ale jak?

An experienced code-breaker will tell you

Doświadczony łamacz szyfrów powie wam,

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

że aby dojść do tego, co oznaczają symbole szyfru,

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

kluczowa jest możliwość zabawy nimi,

to rearrange them at will.

przestawiania ich w dowolny sposób.

So in this situation too,

A więc również w tej sytuacji,

to decode the information

aby odszyfrować informację

contained in patterns like this,

zawartą we wzorcach takich jak ten,

watching alone won't do.

samo oglądanie nic nie da;

We need to rearrange the pattern.

musimy pozmieniać wzorzec.

In other words,

Innymi słowy,

instead of recording the activity of neurons,

zamiast rejestrować aktywność neuronów,

we need to control it.

potrzebujemy mieć nad nimi kontrolę.

It's not essential that we can control

Nie jest kluczowe abyśmy mogli kontrolować

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

aktywność wszystkich neuronów w mózgu, wystarczą niektóre.

The more targeted our interventions, the better.

Im bardziej ukierunkowane nasze interwencje, tym lepiej.

And I'll show you in a moment

A za chwilę pokażę wam

how we can achieve the necessary precision.

w jaki sposób możemy osiągnąć niezbędną precyzję.

And since I'm realistic, rather than grandiose,

A ponieważ podchodzę do problemu realistycznie, a nie pompatycznie,

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

nie twierdzę, że możliwość sterowania funkcjami układu nerwowego

will at once unravel all its mysteries.

natychmiast odsłoni wszelkie swoje tajemnice.

But we'll certainly learn a lot.

Ale z całą pewnością wiele się nauczymy.

Now, I'm by no means

Nie jestem rzecz jasna

the first person to realize

pierwszym, który zdał sobie sprawę

how powerful a tool intervention is.

jak potężnym narzędziem jest interwencja

The history of attempts

Historia prób

to tinker with the function of the nervous system

manipulowania systemem nerwowym

is long and illustrious.

jest długa i znamienita.

It dates back at least 200 years,

Musimy cofnąć się o co najmniej 200 lat,

to Galvani's famous experiments

do słynnego eksperymentu Galvaniego

in the late 18th century and beyond.

u schyłku XVIII wieku i jeszcze dalej.

Galvani showed that a frog's legs twitched

Galvani wykazał, że skoki żaby podkurczały się

when he connected the lumbar nerve

gdy podłączał nerw lędźwiowy

to a source of electrical current.

do źródła prądu elektrycznego.

This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental,

Eksperyment ten odsłonił pierwszy, być może najbardziej podstawowy

nugget of the neural code:

element szyfru nerwowego:

that information is written in the form

to, że informacja zapisywana jest w postaci

of electrical impulses.

impulsów elektrycznych.

Galvani's approach

Podejście Galvaniego

of probing the nervous system with electrodes

polegające na próbkowaniu układu nerwowego elektrodami

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

pozostało obowiązującą doktryną aż do dziś,

despite a number of drawbacks.

pomimo rozmaitych niedoskonałości.

Sticking wires into the brain is obviously rather crude.

Wtykanie przewodów w mózg jest oczywiście dość brutalne.

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

Trudno jest to zrobić zwierzętom, które trudno utrzymać w jednym miejscu,

and there is a physical limit

są też fizyczne ograniczenia

to the number of wires

co do liczby przewodów,

that can be inserted simultaneously.

które można umieścić jednocześnie.

So around the turn of the last century,

Więc pod koniec ubiegłego wieku

I started to think,

zacząłem rozważać,

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

czy nie byłoby cudownie gdyby tę logikę

and turn it upside down?"

wywrócić do góry nogami.

So instead of inserting a wire

Zamiast wkładania przewodu

into one spot of the brain,

w pojedyncze pole w mózgu,

re-engineer the brain itself

przekonstruować sam mózg

so that some of its neural elements

tak aby niektóre elementy nerwowe

become responsive to diffusely broadcast signals

stały się wrażliwe na nadawanie rozproszonych sygnałów,

such as a flash of light.

takich jak błyski światła.

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

Przy takim podejściu moglibyśmy dosłownie błyskiem

overcome many of the obstacles to discovery.

pokonać wiele przeszkód na drodze do odkrycia.

First, it's clearly a non-invasive,

Po pierwsze, łatwo zauważyć, że jest to całkiem bezinwazyjna,

wireless form of communication.

bezprzewodowa metoda komunikacji.

And second, just as in a radio broadcast,

Po drugie, podobnie jak przy transmisji radiowej,

you can communicate with many receivers at once.

moglibyśmy komunikować się z wieloma odbiornikami jednocześnie.

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

Nie musimy wiedzieć, gdzie znajdują się odbiorniki.

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

Nie ma też znaczenia czy odbiorniki się przemieszczają -

just think of the stereo in your car.

pomyślcie o radioodbiorniku w swoim samochodzie.

It gets even better,

Jest jeszcze lepiej,

for it turns out that we can fabricate the receivers

bo okazuje się, że możemy tworzyć nowe odbiorniki

out of materials that are encoded in DNA.

z materiałów zakodowanych w DNA.

So each nerve cell

Tak więc każda komórka

with the right genetic makeup

odpowiednio genetycznie ucharakteryzowana

will spontaneously produce a receiver

samoistnie wytworzy odbiornik,

that allows us to control its function.

pozwalający nam na jej kontrolę.

I hope you'll appreciate

Mam nadzieję, że docenicie

the beautiful simplicity

piękną prostotę

of this concept.

tego rozwiązania.

There's no high-tech gizmos here,

Nie ma tu wyrafinowanych technicznie fajerwerków,

just biology revealed through biology.

jedynie odkrywanie biologii przez biologię.

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

Przyjrzyjmy się teraz z bliska tym cudownym odbiornikom.

As we zoom in on one of these purple neurons,

Robiąc zbliżenie na jeden z tych różowych neuronów,

we see that its outer membrane

widzimy, że ich zewnętrzna membrana

is studded with microscopic pores.

usiana jest mikroskopowymi porami

Pores like these conduct electrical current

Pory takie są przewodnikami elektrycznymi

and are responsible

i odpowiadają

for all the communication in the nervous system.

za całą komunikację w systemie nerwowym

But these pores here are special.

Ale te konkretne pory są wyjątkowe.

They are coupled to light receptors

Są sprzężone z receptorami światła

similar to the ones in your eyes.

podobnymi do tych znajdujących się w naszych oczach.

Whenever a flash of light hits the receptor,

Gdy tylko błysk światła trafia w receptor,

the pore opens, an electrical current is switched on,

por otwiera się i włącza prąd elektryczny,

and the neuron fires electrical impulses.

a neuron wysyła impulsy elektryczne.

Because the light-activated pore is encoded in DNA,

Ponieważ por aktywowany światłem jest zakodowany w DNA,

we can achieve incredible precision.

możemy uzyskać nadzwyczajną precyzję.

This is because,

Dzieje się tak ponieważ,

although each cell in our bodies

mimo, że każda z komórek naszego ciała

contains the same set of genes,

zawiera ten sam zestaw genów,

different mixes of genes get turned on and off

różne mieszanki genów są aktywowane i dezaktywowane

in different cells.

w różnych komórkach.

You can exploit this to make sure

Możemy wykorzystać ten fakt aby sprawić,

that only some neurons

że tylko niektóre neurony

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

zawierają aktywowane światłem pory, a inne nie.

So in this cartoon, the bluish white cell

A więc na tym obrazku, niebieskawa komórka,

in the upper-left corner

w lewym górnym rogu

does not respond to light

nie reaguje na światło

because it lacks the light-activated pore.

ponieważ nie posiada pora aktywowanego światłem.

The approach works so well

Ta metoda działa tak dobrze,

that we can write purely artificial messages

że możemy wysyłać całkowicie sztuczne komunikaty

directly to the brain.

bezpośrednio do mózgu.

In this example, each electrical impulse,

W tym przykładzie każdy impuls elektryczny,

each deflection on the trace,

każde odchylenie w torze,

is caused by a brief pulse of light.

spowodowane jest krótkim impulsem światła.

And the approach, of course, also works

Metoda ta działa także

in moving, behaving animals.

dla poruszających się, zachowujących aktywność zwierząt.

This is the first ever such experiment,

To pierwszy taki eksperyment,

sort of the optical equivalent of Galvani's.

w pewnym sensie optyczny równoważnik Galwaniego.

It was done six or seven years ago

Przeprowadzony był sześć czy siedem lat temu

by my then graduate student, Susana Lima.

przez moją doktorantkę, Susanę Lima.

Susana had engineered the fruit fly on the left

Susana skonstruowała muszkę owocówkę po lewej

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

w taki sposób, że zaledwie dwie z jej 200 tysięcy komórek mózgowych

expressed the light-activated pore.

wytworzyły pory aktywowane światłem.

You're familiar with these cells

Znacie te komórki

because they are the ones that frustrate you

ponieważ to właśnie one odpowiadają za waszą frustrację

when you try to swat the fly.

gdy próbujecie pacnąć muchę.

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

One wyćwiczyły odruch ucieczki, który sprawia, że mucha wzbija się w powietrze

and fly away whenever you move your hand in position.

i odlatuje zawsze gdy ruszysz ręką.

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

Jak widzicie, błysk światła daje ten sam efekt.

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

Zwierzę podskakuje, rozpościera skrzydła i wibruje nimi,

but it can't actually take off

ale nie może faktycznie wzlecieć,

because the fly is sandwiched between two glass plates.

ponieważ mucha uwięziona jest między dwiema szklanymi płytkami.

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

Aby upewnić się, że to nie jest reakcja muchy

to a flash it could see,

na fakt dostrzeżenia błysku,

Susana did a simple

Susana przeprowadziła prosty

but brutally effective experiment.

ale brutalnie skuteczny eksperyment.

She cut the heads off of her flies.

Odcięła głowy swoim muszkom.

These headless bodies can live for about a day,

Bezgłowe ciała mogą przeżyć przez około dzień,

but they don't do much.

ale niewiele robią.

They just stand around

Stoją tylko

and groom excessively.

i czyszczą się do przesady.

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

Wygląda więc na to, że jedyne co może przetrwać dekapitację to próżność.

(Laughter)

(Śmiech)

Anyway, as you'll see in a moment,

W każdym razie, jak zobaczycie za chwilę,

Susana was able to turn on the flight motor

Susana była w stanie uruchomić motorykę lotu

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

w tym, co jest odpowiednikiem rdzenia kręgowego u tych much

and get some of the headless bodies

i sprawić, że bezgłowe ciała

to actually take off and fly away.

rzeczywiście unosiły się i odlatywały.

They didn't get very far, obviously.

Oczywiście, nie odlatywały zbyt daleko.

Since we took these first steps,

Odkąd zrobiliśmy te pierwsze kroki,

the field of optogenetics has exploded.

na polu optogenetyki doszło do eksplozji.

And there are now hundreds of labs

Teraz są setki laboratoriów

using these approaches.

wykorzystujących te metody.

And we've come a long way

I przeszliśmy długą drogę

since Galvani's and Susana's first successes

od pierwszych sukcesów Galvaniego i Susany

in making animals twitch or jump.

w sprawianiu by zwierzęta kurczyły mięśnie czy skakały.

We can now actually interfere with their psychology

Teraz możemy w istocie oddziaływać z ich psychologią

in rather profound ways,

w dość daleko idącym stopniu

as I'll show you in my last example,

jak pokażę na ostatnim przykładzie

which is directed at a familiar question.

poświęconym znajomemu problemowi.

Life is a string of choices

Życie to pasmo wyborów

creating a constant pressure to decide what to do next.

i ciągła presja podejmowania wyboru co do kolejnych działań.

We cope with this pressure by having brains,

Radzimy sobie z tą presją dzięki posiadaniu mózgów,

and within our brains, decision-making centers

a wewnątrz mózgów centrów podejmowania decyzji,

that I've called here the "Actor."

które nazwę tutaj Aktorem.

The Actor implements a policy that takes into account

Aktor wdraża politykę uwarunkowaną

the state of the environment

aktualnym stanem otoczenia

and the context in which we operate.

oraz kontekstem, w jakim działamy.

Our actions change the environment, or context,

Nasze czynności wpływają na środowisko, lub kontekst,

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

a te zmiany mają z kolei odzwierciedlenie w naszej pętli decyzyjnej.

Now to put some neurobiological meat

Aby dołożyć nieco neurobiologicznego mięsa

on this abstract model,

na ten abstrakcyjny model,

we constructed a simple one-dimensional world

stworzyliśmy prosty, jednowymiarowy świat

for our favorite subject, fruit flies.

dla naszego ulubionego przedmiotu badań, muszki owocówki.

Each chamber in these two vertical stacks

W każdej z komór w tych dwóch pionowych stosach

contains one fly.

znajduje się jedna mucha.

The left and the right halves of the chamber

Lewa i prawa połówka każdej komory

are filled with two different odors,

wypełnione są innymi zapachami,

and a security camera watches

a kamera podgląda

as the flies pace up and down between them.

jak muchy przechadzają się pomiędzy nimi.

Here's some such CCTV footage.

Tu jest trochę materiału z zapisu kamer przemysłowych.

Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber

Za każdym razem gdy mucha dociera do środka komory,

where the two odor streams meet,

gdzie spotykają się strumienie obu zapachów,

it has to make a decision.

musi podjąć decyzję.

It has to decide whether to turn around

Musi zdecydować się czy zawrócić

and stay in the same odor,

i zostać wśród dotychczasowego zapachu,

or whether to cross the midline

czy też przekroczyć środkową linię

and try something new.

i spróbować czegoś nowego.

These decisions are clearly a reflection

Te punkty decyzyjne są wyraźnie odzwierciedleniem

of the Actor's policy.

polityki Aktora.

Now for an intelligent being like our fly,

Dla inteligentnej istoty, takiej jak nasza mucha,

this policy is not written in stone

taka polityka nie jest wyryta w kamieniu,

but rather changes as the animal learns from experience.

ale zmienia się w miarę lekcji wyciąganych z doświadczeń.

We can incorporate such an element

Możemy włączyć taki czynnik

of adaptive intelligence into our model

inteligencji adaptacyjnej do naszego modelu

by assuming that the fly's brain

przez założenie, że mózg naszej muchy

contains not only an Actor,

zawiera nie tylko Aktora,

but a different group of cells,

ale też inną grupę komórek,

a "Critic," that provides a running commentary

Krytyka, który dodaje komentarz na żywo

on the Actor's choices.

odnośnie wyborów Aktora.

You can think of this nagging inner voice

Możesz wyobrazić sobie ten zrzędliwy wewnętrzny głos

as sort of the brain's equivalent

jako rodzaj mózgowego odpowiednika

of the Catholic Church,

Kościoła Katolickiego

if you're an Austrian like me,

jeżeli jesteś Austriakiem jak ja,

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

albo superego, jeśli hołdujesz szkole Freuda,

or your mother, if you're Jewish.

albo własnej matki, jeśli jesteś Żydem.

(Laughter)

(Śmiech)

Now obviously,

Oczywiście,

the Critic is a key ingredient

krytyka jest kluczowym składnikiem

in what makes us intelligent.

tego, co czyni nas inteligentnymi.

So we set out to identify

Chcemy więc zidentyfikować

the cells in the fly's brain

komórki w mózgu muchy,

that played the role of the Critic.

które odpowiadają roli Krytyka.

And the logic of our experiment was simple.

Logika naszego eksperymentu była prosta.

We thought if we could use our optical remote control

Pomyśleliśmy, że jeśli uda się użyć naszego optycznego zdalnego sterowania

to activate the cells of the Critic,

do zaktywowania komórek Krytyka,

we should be able, artificially, to nag the Actor

powinniśmy być w stanie, w sztuczny sposób, pogderać na Aktora

into changing its policy.

tak aby zmienił swoją politykę.

In other words,

Innymi słowy,

the fly should learn from mistakes

mucha powinna nauczyć się z błędów,

that it thought it had made

które jak będzie sądzić popełniła,

but, in reality, it had not made.

choć naprawdę ich nie popełniła.

So we bred flies

Wyhodowaliśmy więc muchy,

whose brains were more or less randomly peppered

których mózgi były mniej więcej losowo przyprawione

with cells that were light addressable.

komórkami sterowanymi światłem.

And then we took these flies

Wzięliśmy następnie te muchy

and allowed them to make choices.

i pozwoliliśmy im dokonywać wyborów.

And whenever they made one of the two choices,

A za każdym razem gdy dokonały jednego z dwóch wyborów,

chose one odor,

wybrały jeden z zapachów,

in this case the blue one over the orange one,

w tym przypadku niebieski kosztem pomarańczowego,

we switched on the lights.

włączaliśmy światła.

If the Critic was among the optically activated cells,

Jeśli wśród aktywowanych optycznie komórek był Krytyk,

the result of this intervention

wynikiem naszego zabiegu

should be a change in policy.

powinna być zmiana w polityce.

The fly should learn to avoid

Mucha powinna nauczyć się omijać

the optically reinforced odor.

optycznie wzmacniany zapach.

Here's what happened in two instances:

Oto, co zdarzyło się w dwóch przypadkach.

We're comparing two strains of flies,

Porównujemy dwie linie hodowlane muszek,

each of them having

z których każda posiada

about 100 light-addressable cells in their brains,

około 100 reagujących na światło komórek w mózgu,

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

oznaczonych tu na zielono po lewej i po prawej.

What's common among these groups of cells

To, co jest wspólne dla tych grup komórek

is that they all produce the neurotransmitter dopamine.

to fakt, że produkują one neuroprzekaźnik - dopaminę.

But the identities of the individual

Ale tożsamość poszczególnych

dopamine-producing neurons

neuronów produkujących dopaminę

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

jest wyraźnie zupełnie odmienna w przypadku tych po lewej i po prawej stronie.

Optically activating

Optyczna aktywacja

these hundred or so cells

tych z grubsza stu komórek

into two strains of flies

w dwóch liniach hodowlanych muszek

has dramatically different consequences.

ma zupełnie odmienny skutek.

If you look first at the behavior

Jeśli spojrzy się najpierw na zachowanie

of the fly on the right,

muchy po prawej stronie,

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

widać, że gdy dociera do połowy komory,

where the two odors meet,

gdzie spotykają się oba zapachy,

it marches straight through, as it did before.

maszeruje prosto przed siebie tak jak wcześniej.

Its behavior is completely unchanged.

Zachowanie zostaje zupełnie niezmienione.

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

Ale zachowanie muchy po lewej jest całkiem inne.

Whenever it comes up to the midpoint,

Gdy dociera do punktu środkowego,

it pauses,

zatrzymuje się,

it carefully scans the odor interface

starannie bada granicę obu zapachów,

as if it was sniffing out its environment,

jakby obwąchiwała środowisko,

and then it turns around.

a potem zawraca.

This means that the policy that the Actor implements

To znaczy, że polityka stosowana przez Aktora

now includes an instruction to avoid the odor

zawiera teraz instrukcję omijania zapachu

that's in the right half of the chamber.

znajdującego się w prawej połowie komory.

This means that the Critic

To znaczy, że Krytyk

must have spoken in that animal,

przemówił w tym zwierzęciu

and that the Critic must be contained

i że ten Krytyk musi być zawarty

among the dopamine-producing neurons on the left,

w neuronach produkujących dopaminę po lewej,

but not among the dopamine producing neurons on the right.

ale nie w neuronach produkujących dopaminę po prawej.

Through many such experiments,

Przez wiele podobnych eksperymentów,

we were able to narrow down

byliśmy w stanie zawęzić

the identity of the Critic

tożsamość Krytyka

to just 12 cells.

do zaledwie 12 komórek.

These 12 cells, as shown here in green,

Te 12 komórek, oznaczonych tu na zielono.

send the output to a brain structure

wysyła sygnały do struktury mózgu

called the "mushroom body,"

zwanej ciałem grzybkowatym,

which is shown here in gray.

zaznaczonej tu na szaro.

We know from our formal model

Wiemy z naszego modelu formalnego,

that the brain structure

że struktura mózgu

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

odbierająca komentarze Krytyka to Aktor.

So this anatomy suggests

A więc te dane anatomiczne sugerują,

that the mushroom bodies have something to do

że ciała grzybkowate mają coś wspólnego

with action choice.

z podejmowaniem decyzji.

Based on everything we know about the mushroom bodies,

Opierając się na wszystkim co wiemy na temat ciał grzybkowatych,

this makes perfect sense.

ma to w zupełności sens.

In fact, it makes so much sense

Tak naprawdę, ma to sens tak dalece,

that we can construct an electronic toy circuit

że możemy stworzyć zabawkowy obwód elektryczny,

that simulates the behavior of the fly.

symulujący zachowanie muchy.

In this electronic toy circuit,

W tym zabawkowym obwodzie

the mushroom body neurons are symbolized

ciała grzybkowate są symbolizowane

by the vertical bank of blue LEDs

przez pionowy zestaw niebieskich diod

in the center of the board.

na środku płytki.

These LED's are wired to sensors

Te diody połączone są z czujnikami,

that detect the presence of odorous molecules in the air.

które wykrywają obecność cząsteczek zapachowych w powietrzu.

Each odor activates a different combination of sensors,

Każdy zapach uaktywnia odmienną kombinację czujników,

which in turn activates

które z kolei uaktywniają

a different odor detector in the mushroom body.

inny wykrywacz zapachu w ciele grzybkowatym.

So the pilot in the cockpit of the fly,

Tak więc pilot w kokpicie muchy,

the Actor,

nasz Aktor,

can tell which odor is present

może stwierdzić, który zapach jest obecny

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

patrząc po prostu na to, które diody się zapalają.

What the Actor does with this information

Co Aktor zrobi z tą informacją

depends on its policy,

jest uzależnione od polityki,

which is stored in the strengths of the connection,

która przechowywana jest w sile połączenia

between the odor detectors

pomiędzy czujnikami zapachu

and the motors

a mięśniami motorycznymi - silnikami

that power the fly's evasive actions.

napędzającym czynności ucieczkowe muchy.

If the connection is weak, the motors will stay off

Jeśli połączenie jest słabe, silniki pozostaną wyłączone,

and the fly will continue straight on its course.

a mucha będzie poruszać się prosto po swoim kursie.

If the connection is strong, the motors will turn on

Jeśli połączenie jest mocne, silniki uruchomią się,

and the fly will initiate a turn.

a mucha zacznie zawracać.

Now consider a situation

Rozważcie teraz sytuację,

in which the motors stay off,

w której silniki pozostają wyłączone,

the fly continues on its path

mucha pozostaje na swoim kursie,

and it suffers some painful consequence

i ponosi bolesne konsekwencje

such as getting zapped.

na przykład dostanie klapką.

In a situation like this,

W takiej sytuacji

we would expect the Critic to speak up

spodziewalibyśmy się, że Krytyk zabierze głos

and to tell the Actor

i powie Aktorowi,

to change its policy.

aby zmienił politykę.

We have created such a situation, artificially,

Wytworzyliśmy sztucznie taką sytuację,

by turning on the critic with a flash of light.

włączając Krytyka błyskiem światła.

That caused a strengthening of the connections

Spowodowało to wzmocnienie połączeń

between the currently active odor detector

między aktualnie aktywnym czujnikiem zapachu

and the motors.

i mięśniami motorycznymi.

So the next time

A więc gdy kolejny raz

the fly finds itself facing the same odor again,

mucha napotyka ten sam zapach,

the connection is strong enough to turn on the motors

połączenie jest dostatecznie silne by uruchomić silniki

and to trigger an evasive maneuver.

i rozpocząć manewr ucieczki.

I don't know about you,

Nie wiem jak wam,

but I find it exhilarating to see

ale mi sprawia radość gdy widzę,

how vague psychological notions

jak mętne poglądy psychologiczne

evaporate and give rise

wyparowują, dając miejsce

to a physical, mechanistic understanding of the mind,

fizycznemu, mechanistycznemu rozumieniu umysłu

even if it's the mind of the fly.

nawet gdy chodzi o umysł muchy.

This is one piece of good news.

To dobre wiadomości.

The other piece of good news,

Inne dobre wiadomości,

for a scientist at least,

przynajmniej dla naukowca,

is that much remains to be discovered.

to, że jeszcze wiele pozostało do odkrycia.

In the experiments I told you about,

W eksperymencie, o którym wam opowiedziałem

we have lifted the identity of the Critic,

rozprawiliśmy się z tożsamością Krytyka,

but we still have no idea

ale nadal nie mamy pojęcia

how the Critic does its job.

w jaki sposób Krytyk wykonuje swoją pracę.

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

Gdy się nad tym zastanowić, zdanie sobie sprawy z tego, że jest się w błędzie

without a teacher, or your mother, telling you,

bez nauczyciela czy matki, którzy nam o tym powiedzą,

is a very hard problem.

to ciężkie wyzwanie.

There are some ideas in computer science

Informatyka ma pewne propozycje,

and in artificial intelligence

podobnie jak sztuczna inteligencja,

as to how this might be done,

co do tego, jak mogłoby się to dziać,

but we still haven't solved

ale wciąż nie rozwikłaliśmy

a single example

ani jednego przykładu

of how intelligent behavior

tego, jak inteligentne zachowanie

springs from the physical interactions

wyłania się z fizycznych oddziaływań

in living matter.

w żywej materii.

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

Myślę jednak, że już niedługo do tego dojdziemy.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Oklaski)