Michael Dickinson: How a fly flies

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Tradutor: Edgar Fernandes Revisora: Margarida Ferreira

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

Cresci a ver o Caminho das Estrelas. Adoro o Caminho das Estrelas.

Star Trek made me want to see alien creatures,

O Caminho das Estrelas fez-me querer ver extraterrestres,

creatures from a far-distant world.

criaturas de um mundo distante.

But basically, I figured out that I could find

No entanto, percebi que podia encontrar

those alien creatures right on Earth.

essas criaturas estranhas aqui na Terra.

And what I do is I study insects.

Eu estudo insetos.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Sou obcecado com insetos, particularmente os voadores.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Penso que a evolução dos insetos voadores é talvez

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

um dos mais importantes eventos da História da Vida.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Sem insetos, não haveria plantas com flor.

Without flowering plants, there would be no

Sem plantas com flor, não haveria espertos primatas frugívoros

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

a fazer palestras TED.

(Laughter)

(Risos)

Now,

Ora bem,

David and Hidehiko and Ketaki

David, Hidehiko e Ketaki

gave a very compelling story about

contaram uma história convincente

the similarities between fruit flies and humans,

sobre as parecenças entre moscas da fruta e humanos,

and there are many similarities,

e há muitas parecenças.

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

Podíamos pensar que, se os humanos fossem semelhantes às moscas da fruta,

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

o comportamento favorito das moscas da fruta podia ser este.

(Laughter)

(Risos)

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

Na minha palestra, não quero enfatizar as parecenças

between humans and fruit flies, but rather the differences,

entre humanos e moscas da fruta, mas antes as diferenças

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

e focar os comportamentos em que as moscas da fruta são excelentes.

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

Quero mostrar-vos uma sequência, a alta velocidade,

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

de uma mosca a 7000 "frames" por segundo, sob uma luz infravermelha.

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

À direita, fora do ecrã, está à espreita um predador eletrónico

that is going to go at the fly.

na direção da mosca.

The fly is going to sense this predator.

A mosca vai sentir este predador.

It is going to extend its legs out.

Vai estender as pernas.

It's going to sashay away

Vai fugir

to live to fly another day.

para viver e voar mais um dia.

Now I have carefully cropped this sequence

Editei cuidadosamente esta sequência

to be exactly the duration of a human eye blink,

para ter exatamente a duração de um pestanejar.

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

Assim, no tempo de um piscar de olhos,

the fly has seen this looming predator,

a mosca viu este predador à espreita,

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

calculou a sua posição, iniciou um padrão motor

para voar para longe,

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

batendo as asas 220 vezes por segundo.

I think this is a fascinating behavior

Penso ser um comportamento fascinante

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

que mostra a rapidez com que o cérebro da mosca

pode processar informação.

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

O voo — o que é preciso para voar?

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

Bem, para voar, simplesmente,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

um avião precisa de asas

que possam gerar forças aerodinâmicas suficientes,

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

um motor com potência suficiente para voar

and you need a controller,

e precisa de um controlador.

and in the first human aircraft, the controller was basically

No primeiro avião, o controlador era basicamente

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

os cérebros de Orville e Wilbur sentados no "cockpit".

Now, how does this compare to a fly?

Como se compara isto a uma mosca?

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

Passei o início da minha carreira a tentar entender

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

como podem as asas dos insetos gerar força para manter as moscas no ar.

And you might have heard how engineers proved

Devem ter ouvido que os engenheiros provaram

that bumblebees couldn't fly.

que os zângãos não voam.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

O problema foi pensar que as asas dos insetos

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

funcionam como as dos aviões, mas não funcionam.

And we tackle this problem by building giant,

Abordamos o problema construindo

dynamically scaled model robot insects

gigantescos modelos dinâmicos de insetos robôs, à escala

that would flap in giant pools of mineral oil

que batiam as asas, em piscinas gigantes de óleo mineral,

where we could study the aerodynamic forces.

onde podíamos estudar as forças aerodinâmicas.

And it turns out that the insects flap their wings

Parece que os insetos batem as asas

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

de forma inteligente, com um elevado ângulo de ataque

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

que cria uma estrutura na ponta da asa,

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

uma estrutura tipo tornado chamado vórtice de ponta.

and it's that vortex that actually enables the wings

É esse vórtice que possibilita

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

que as asas criem força suficiente para o animal se manter no ar.

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

O que é fascinante

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

não é tanto que a asa tenha uma morfologia interessante.

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

O que é genial é a forma como a mosca bate as asas,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

o que é controlado pelo sistema nervosa.

and this is what enables flies to perform

É isto que permite às moscas

these remarkable aerial maneuvers.

realizar estas manobras aéreas notáveis.

Now, what about the engine?

E quanto ao motor?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

O motor das moscas é absolutamente fascinante.

They have two types of flight muscle:

Têm dois tipos de músculos de voo:

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

o chamado músculo de poder, ativado por esticão,

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

o que significa que se ativa a si mesmo e não precisa de ser controlado

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

numa base de contração sequencial pelo sistema nervoso.

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

Especializou-se para gerar um poder enorme necessário ao voo

and it fills the middle portion of the fly,

e preenche a porção média da mosca.

so when a fly hits your windshield,

Quando uma mosca atinge um parabrisas,

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

é basicamente o músculo de poder que se vê.

But attached to the base of the wing

Mas, agarrado à base da asa,

is a set of little, tiny control muscles

há um conjunto de pequenos músculos de controlo

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

nada poderosos, mas muito rápidos,

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

capazes de reconfigurar a extremidade da asa

on a stroke-by-stroke basis,

numa base de batidas sequenciais.

and this is what enables the fly to change its wing

É isto que capacita a mosca a mudar a asa,

and generate the changes in aerodynamic forces

e a gerar as mudanças nas forças aerodinâmicas

which change its flight trajectory.

que mudam a sua trajetória de voo.

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

E, claro, o papel do sistema nervoso é controlar tudo isto.

So let's look at the controller.

Vamos então ao controlador.

Now flies excel in the sorts of sensors

As moscas são excelentes nos tipos de sensores

that they carry to this problem.

que trazem para este problema.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Têm antenas que detetam odores e detetam a direção do vento.

They have a sophisticated eye which is

Têm olhos sofisticados

the fastest visual system on the planet.

que são os sistemas visuais mais rápidos do planeta.

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

Têm outro conjunto de olhos no topo da cabeça.

We have no idea what they do.

Não temos ideia do que fazem.

They have sensors on their wing.

Têm sensores nas asas.

Their wing is covered with sensors, including sensors

As asas estão cobertas de sensores,

incluindo uns que sentem a deformação da asa.

that sense deformation of the wing.

They can even taste with their wings.

Podem até saborear com as suas asas.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Um dos mais sofisticados sensores duma mosca

is a structure called the halteres.

é uma estrutura chamada halteres.

The halteres are actually gyroscopes.

Os halteres são giroscópios.

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

Estes mecanismos batem a cerca de 200 hertz durante o voo.

and the animal can use them to sense its body rotation

O animal pode usá-los para sentir a sua rotação corporal

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

e iniciar manobras evasivas muito, muito rápidas.

But all of this sensory information has to be processed

Mas toda esta informação sensorial tem de ser processada por um cérebro.

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

Sim, as moscas têm cérebro,

a brain of about 100,000 neurons.

com cerca de 100 000 neurónios.

Now several people at this conference

Várias pessoas, nesta conferência,

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

sugeriram já que as moscas da fruta podem servir a neurociência

because they're a simple model of brain function.

porque são um modelo simples do funcionamento do cérebro.

And the basic punchline of my talk is,

A piada da minha palestra é que

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

gostaria de desmentir isso.

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

Penso que não são nenhum modelo simples.

And I think that flies are a great model.

Penso que são um grande modelo.

They're a great model for flies.

São um grande modelo para as moscas.

(Laughter)

(Risos)

And let's explore this notion of simplicity.

Exploremos esta noção de simplicidade.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Penso, infelizmente, que muitos de nós, neurocientistas,

we're all somewhat narcissistic.

somos todos um pouco narcisistas.

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

Quando pensamos em cérebro, pensamos logo no nosso cérebro.

But remember that this kind of brain,

Mas este tipo de cérebro,

which is much, much smaller

que é muito mais pequeno

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

— em vez de 100 mil milhões de neurónios, tem 100 000 neurónios —

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

mas é o tipo de cérebro mais comum do planeta

and has been for 400 million years.

e já o era há 400 milhões de anos.

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

Será justo dizer que é simples?

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

É simples no sentido de que tem menos neurónios,

but is that a fair metric?

mas será essa uma medida justa?

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

Proponho que não é uma medida justa.

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

Pensemos então nisto. Penso que temos de comparar...

(Laughter) —

(Risos)

we have to compare the size of the brain

... temos de comparar o tamanho do cérebro

with what the brain can do.

com o que o cérebro consegue fazer.

So I propose we have a Trump number,

Proponho que tenhamos um fator Trump.

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

O fator Trump é a razão entre o repertório comportamental deste homem

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

e o número de neurónios no seu cérebro.

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

Calculemos o fator Trump para a mosca da fruta.

Now, how many people here think the Trump number

Quantos aqui pensam que o fator Trump

is higher for the fruit fly?

é mais alto na mosca da fruta?

(Applause)

(Aplausos)

It's a very smart, smart audience.

São uma audiência esperta.

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

A desigualdade vai nessa direção, ou assim o diria.

Now I realize that it is a little bit absurd

Percebo que seja um pouco absurdo

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

comparar o repertório comportamental de um homem com o da mosca.

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

Mas tomemos outro animal como exemplo. Aqui está um rato.

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

Um rato tem cerca de 1000 vezes mais neurónios que uma mosca.

I used to study mice. When I studied mice,

Eu estudava ratos.

I used to talk really slowly.

Quando os estudava, costumava falar muito lentamente.

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

Mas ocorreu uma coisa, quando comecei a trabalhar com moscas.

(Laughter)

(Risos)

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

Penso que, comparando a história natural de moscas e ratos, eles são comparáveis.

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

Têm de procurar alimento.

They have to engage in courtship.

Têm de realizar a corte sexual.

They have sex. They hide from predators.

Têm sexo. Escondem-se de predadores.

They do a lot of the similar things.

Têm bastantes parecenças.

But I would argue that flies do more.

Mas diria que as moscas fazem mais.

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

Por exemplo, vou mostrar uma sequência,

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

— alguns dos meus fundos são militares,

so I'm showing this classified sequence

por isso, mostro uma sequência confidencial

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

e não a podem discutir fora desta sala. Ok?

(Risos)

So I want you to look at the payload

Quero que vejam bem a carga

at the tail of the fruit fly.

na cauda da mosca da fruta.

Watch it very closely,

Olhem com atenção

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

e verão porque é que o meu filho de 6 anos

now wants to be a neuroscientist.

agora quer ser um neurocientista.

Wait for it.

Esperem.

Pshhew.

Pshhiiiuuu...

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

Ao menos reconheçam que, se as moscas não são tão espertas como os ratos,

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

são tão espertas como os pombos.

(Risos)

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

Quero que percebam que não é só uma questão de números

but also the challenge for a fly to compute

mas um desafio para a mosca processar

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

tudo o que o seu cérebro processa com neurónios tão pequenos.

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

Esta é uma bonita imagem dum interneurónio visual de um rato

that came from Jeff Lichtman's lab,

vindo do laboratório de Jeff Lichtman.

and you can see the wonderful images of brains

Podem ver as belas imagens de cérebros

that he showed in his talk.

que ele mostrou na sua palestra.

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

Mas no canto superior, à direita,

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

verão, na mesma escala, um interneurónio visual duma mosca.

And I'll expand this up.

Vou aumentar isto.

And it's a beautifully complex neuron.

É um belo neurónio complexo.

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

É muito pequeno, e existem vários desafios biofísicos

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

em tentar processar informações com neurónios tão pequenos.

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

Quão pequenos podem ser? Vejam este interessante inseto.

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

Parece uma mosca.

Tem asas, tem olhos, tem antenas, pernas, uma história de vida complicada.

it has antennae, its legs, complicated life history,

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

É um parasita, tem de voar e encontrar lagartas

to parasatize,

para parasitar.

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

Mas não apenas o seu cérebro do tamanho de um grão de sal,

which is comparable for a fruit fly,

o que é comparável à mosca da fruta,

it is the size of a salt grain.

ele é do tamanho de um grão de sal.

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

Aqui estão outros organismos de escala semelhante.

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

Este animal é do tamanho duma paramécia e duma ameba.

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

Tem um cérebro com 7000 neurónios, é tão pequeno.

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

Nestas coisas chamadas corpos celulares, de que têm ouvido falar,

where the nucleus of the neuron is?

onde fica o núcleo do neurónio?

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

Este animal livra-se dele porque ocupa muito espaço.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Esta é uma sessão sobre as fronteiras da neurociência.

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

Afirmo que uma fronteira da neurociência

é perceber como funciona o cérebro daquela coisa.

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

Pensem no seguinte:

Como se pode levar um pequeno número de neurónios a fazer muito?

And I think, from an engineering perspective,

Penso que, da perspetiva de engenharia,

you think of multiplexing.

se pensa em multiplicação.

You can take a hardware and have that hardware

Podemos levar um equipamento

do different things at different times,

a fazer diferentes coisas em momentos diferentes,

or have different parts of the hardware doing different things.

ou diferentes partes do equipamento a fazer coisas diferentes.

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

São dois conceitos que gostaria de explorar.

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

E não são conceitos inventados por mim,

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

mas conceitos propostos por outros, no passado.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

Uma ideia vem de lições tiradas da mastigação dos caranguejos.

And I don't mean chewing the crabs.

Não quero dizer mastigar os caranguejos.

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

Cresci em Baltimore, e mastigo caranguejos muito bem.

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

Mas falo dos caranguejos a mastigar.

Crab chewing is actually really fascinating.

A mastigação dos caranguejos é mesmo fascinante.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Os caranguejos têm uma estrutura complicada debaixo da carapaça,

called the gastric mill

chamada raspador gástrico,

that grinds their food in a variety of different ways.

que mói a comida numa série de formas diferentes.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Aqui está uma endoscopia filmada dessa estrutura.

The amazing thing about this is that it's controlled

O espantoso sobre isto é que é controlado

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

por um pequeno conjunto de neurónios — cerca de 12 neurónios —

that can produce a vast variety of different motor patterns,

que podem produzir uma grande variedade de diferentes padrões motores.

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

A razão desta capacidade

é que este pequeno gânglio do caranguejo

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

está inundado por muitos neuromoduladores.

You heard about neuromodulators earlier.

Já ouviram falar de neuromoduladores.

There are more neuromodulators

Há mais neuromoduladores que alteram, que inervam esta estrutura

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

do que neurónios na estrutura.

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

E são capazes de gerar um complicado conjunto de padrões.

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

Este é o trabalho de Eve Marder e seus colegas,

who've been studying this fascinating system

que têm estudado este fascinante sistema,

that show how a smaller cluster of neurons

que mostra como um pequeno grupo de neurónios

can do many, many, many things

pode fazer muitas coisas

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

por causa da neuromodulação que pode ocorrer momento-a-momento.

So this is basically multiplexing in time.

Isto é basicamente multiplicação no tempo.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Imaginem uma rede de neurónios com um neuromodulador.

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

Escolhem um grupo de células para realizar um tipo de comportamento,

another neuromodulator, another set of cells,

outro modulador, outro grupo de células,

a different pattern, and you can imagine

um padrão diferente.

you could extrapolate to a very, very complicated system.

Podem imaginar que se pode extrapolar para um sistema muito complicado.

Is there any evidence that flies do this?

Existem provas que as moscas o fazem.

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

Durante muitos anos, no meu e noutros laboratórios no mundo,

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

estudámos comportamentos de moscas, em simuladores de voo.

You can tether a fly to a little stick.

Pode-se prender uma mosca a um pauzinho.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

Pode-se medir as forças aerodinâmicas que cria.

You can let the fly play a little video game

Pode-se deixar a mosca jogar um pequeno jogo vídeo,

by letting it fly around in a visual display.

deixando-a voar à vontade num monitor.

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

Deixem mostrar-vos uma pequena sequência disto.

Here's a fly

Aqui está uma mosca

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

e uma grande imagem em infravermelho da mosca num simulador de voo.

and this is a game the flies love to play.

Este é um jogo que as moscas adoram jogar.

You allow them to steer towards the little stripe,

Se permitirmos que elas se dirijam para a risca,

and they'll just steer towards that stripe forever.

elas voltarão sempre a essa risca.

It's part of their visual guidance system.

Faz parte do seu sistema de orientação visual.

But very, very recently, it's been possible

Mas muito recentemente, tem sido possível

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

modificar estas arenas comportamentais para as fisiologias.

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

Esta é a preparação desenvolvida por um dos meus estudantes,

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

Gaby Maimon, que está em Rockefeller.

and it's basically a flight simulator

Basicamente, é um simulador de voo,

but under conditions where you actually can stick an electrode

mas sob condições onde se pode prender um elétrodo

in the brain of the fly and record

no cérebro da mosca e gravar

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

a partir do neurónio geneticamente identificado no cérebro da mosca.

And this is what one of these experiments looks like.

Uma dessas experiências tem este aspeto.

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

Foi uma sequência gravada por outra estudante, no laboratório,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

O traço verde no fundo é o potencial de membrana

of a neuron in the fly's brain,

de um neurónio no cérebro da mosca.

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

Veem a mosca começar a voar.

Ela própria está a controlar a rotação do padrão visual

controlling the rotation of that visual pattern itself

by its own wing motion,

pelo movimento das suas asas.

and you can see this visual interneuron

Veem este interneurónio visual

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

responder ao padrão de movimento das asas, enquanto voa.

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

Pela primeira vez conseguimos gravar

from neurons in the fly's brain while the fly

os neurónios do cérebro da mosca,

is performing sophisticated behaviors such as flight.

enquanto ela realiza sofisticados comportamentos como o voo.

And one of the lessons we've been learning

Uma das lições que aprendemos

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

é que a fisiologia das células que temos estudado

for many years in quiescent flies

durante muitos anos, em moscas em repouso,

is not the same as the physiology of those cells

não é a mesma fisiologia das mesmas células

when the flies actually engage in active behaviors

quando as moscas realizam comportamentos ativos,

like flying and walking and so forth.

como voar e andar e assim por diante.

And why is the physiology different?

E porque é a fisiologia diferente?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Parece que é por causa destes neuromoduladores,

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

como os neuromoduladores naquele pequeno gânglio dos caranguejos.

So here's a picture of the octopamine system.

Isto é uma imagem do sistema da octopamina.

Octopamine is a neuromodulator

A octopamina é um neuromodulador

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

que parece ter um papel importante no voo e noutros comportamentos.

But this is just one of many neuromodulators

Mas este é apenas um dos muitos neuromoduladores

that's in the fly's brain.

no cérebro da mosca.

So I really think that, as we learn more,

Penso realmente que, à medida que aprendermos,

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

vamos vendo que todo o cérebro da mosca

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

é como uma versão alargada deste gânglio estomatogástrico,

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

e é uma das razões para ela ser capaz de fazer tanto com tão poucos neurónios.

Now, another idea, another way of multiplexing

Outra ideia, outra forma de multiplicar

is multiplexing in space,

é multiplicar no espaço,

having different parts of a neuron

tendo partes diferentes dum neurónio

do different things at the same time.

a fazer coisas diferentes ao mesmo tempo.

So here's two sort of canonical neurons

Aqui estão dois tipos de neurónios canónicos,

from a vertebrate and an invertebrate,

dum vertebrado e dum invertebrado,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

um neurónio piramidal humano de Ramon e Cajal

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

e outra célula à direita, um interneurónio "sem picos",

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

Isto é um trabalho de há muitos anos de Alan Watson e Malcolm Burrows.

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

Malcolm Burrows teve uma ideia interessante

based on the fact that this neuron from a locust

baseada no facto de este neurónio dum gafanhoto

does not fire action potentials.

não emitir potenciais de ação.

It's a non-spiking cell.

É uma célula "sem picos".

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

É uma célula típica, como os neurónios no nosso cérebro.

has a region called the dendrites that receives input,

Tem uma região chamada dendrites que recebem impulsos.

and that input sums together

E esses impulsos conjugam-se

and will produce action potentials

e produzem potenciais de ação

that run down the axon and then activate

que percorrem os axónios

e vão ativar todas as regiões de saída do neurónio.

all the output regions of the neuron.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Mas os neurónios "sem picos" são bastante complicados

because they can have input synapses and output synapses

porque podem ter impulsos sinápticos de entrada e de saída,

all interdigitated, and there's no single action potential

todos interdigitados, e não existe um potencial de ação único

that drives all the outputs at the same time.

que conduza todos os impulsos de saída ao mesmo tempo.

So there's a possibility that you have computational compartments

Existe a possibilidade de ter compartimentos computacionais

that allow the different parts of the neuron

que permitem às diferentes partes do neurónio

fazer coisas diferentes ao mesmo tempo.

to do different things at the same time.

So these basic concepts of multitasking in time

Penso que estes conceitos básicos de multitarefa no tempo

and multitasking in space,

(Risos)

e multitarefa no espaço,

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

são coisas existentes também no nosso cérebro.

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

Mas penso que os insetos são verdadeiros mestres nisto.

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

Espero que, para a próxima, pensem nos insetos de forma diferente

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

e, como costumo dizer, por favor, pensem antes de os matarem.

(Applause)

(Aplausos)