Michael Dickinson: How a fly flies

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traducător: Diana Talpoș Corector: Emil-Lorant Cocian

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

Am crescut uitându-mă la Star Trek. Ador Star Trek.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Star Trek m-a făcut să-mi doresc să văd creaturi extraterestre,

creatures from a far-distant world.

dintr-o altă lume.

But basically, I figured out that I could find

Dar mi-am dat seama, până la urmă,

those alien creatures right on Earth.

că pot găsi aceste creaturi şi aici, pe Pământ,

And what I do is I study insects.

studiind insectele.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Sunt obsedat de insecte; mai exact de zborul lor.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Cred că evoluţia zborului lor e, poate,

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

unul dintre cele mai însemnate evenimente din istoria vieţii.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Fără insecte nu ar fi plante cu flori.

Without flowering plants, there would be no

Fără plantele cu flori, n-ar mai exista primatele deştepte,

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

frugivore, care să ţină discursuri TED.

(Laughter)

(Râsete)

Now,

Acum,

David and Hidehiko and Ketaki

David şi Hidehiko şi Ketaki

gave a very compelling story about

au propus o teorie foarte convingătoare

the similarities between fruit flies and humans,

privind asemănările dintre musculiţele-de-oţet şi oameni

and there are many similarities,

şi sunt foarte multe asemănări,

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

ceea ce te face să te gândeşti că, dacă oamenii se aseamănă cu musculițele,

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

activitatea favorită a zburătoarelor ar putea fi aceasta, de exemplu...

(Laughter)

(Râsete)

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

Nu vreau însă să mă axez pe similarităţile

between humans and fruit flies, but rather the differences,

dintre cele două specii, ci, mai degrabă, pe deosebirile dintre ele

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

şi să scot în evidenţă comportamentele în care musculițele excelează.

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

Aşadar, vreau să vă arăt o secvenţă cu o musculiță,

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

filmată la 7.000 de cadre pe secundă, în infraroşu.

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

În dreapta, în afara ecranului, amenință un prădător electronic

that is going to go at the fly.

care se îndreaptă spre muscă.

The fly is going to sense this predator.

Musca simte atacatorul,

It is going to extend its legs out.

îşi întinde picioarele,

It's going to sashay away

şi o şterge

to live to fly another day.

pentru încă o zi de viaţă.

Now I have carefully cropped this sequence

Am decupat cu grijă secvenţa

to be exactly the duration of a human eye blink,

la durata exactă a unei clipiri.

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

În timpul cât îţi ia să clipeşti,

the fly has seen this looming predator,

musca a observat atacatorul,

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

a estimat poziţia lui şi s-a pus în mişcare,

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

bătând în retragere de 220 de ori pe secundă.

I think this is a fascinating behavior

Cred că e o reacţie fascinantă,

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

care arată cât de repede procesează informaţia creierul unei muşte.

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

Acum, zborul. Ce implică el ?

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

Pentru a zbura, exact ca în cazul avioanelor,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

e nevoie de aripi care să genereze suficientă forţă aerodinamică,

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

un motor care să genereze puterea necesară zborului,

and you need a controller,

şi un punct de control.

and in the first human aircraft, the controller was basically

În cazul primului avion, comanda a fost asigurată

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

de creierul lui Orville şi al lui Wilbur.

Now, how does this compare to a fly?

Cum raportăm toate astea la o muscă ?

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

Ei bine, mi-am petrecut prima parte a carierei încercând să înţeleg

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

cum generează aripile insectelor suficientă portanţă pentru a le menţine în aer.

And you might have heard how engineers proved

Probabil aţi auzit de faptul că inginerii au dovedit

that bumblebees couldn't fly.

că bondarii nu pot zbura.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Eroarea era asimilarea funcţionarii aripilor insectelor

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

cu cea a aripilor avioanelor. Ele nu funcţionează la fel.

And we tackle this problem by building giant,

Şi atacăm această chestiune construind

dynamically scaled model robot insects

la scară insecte robot imense ca model,

that would flap in giant pools of mineral oil

care să dea din aripi în bălţi de ulei mineral,

where we could study the aerodynamic forces.

permiţându-ne să studiem forţele aerodinamice.

And it turns out that the insects flap their wings

S-a dovedit astfel ca insectele dau din aripi

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

într-un mod extrem de inteligent, dintr-o poziţie de atac foarte ridicată,

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

ce crează o structură la marginea principală a aripii,

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

o mică structură de tip tornadă, numită vortexul marginii principale,

and it's that vortex that actually enables the wings

și acest vortex permite de fapt aripilor

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

să producă suficientă forţă pentru a ţine insecta în aer.

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

Dar ce este cel mai fascinant,

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

nu e atât morfologia aripilor,

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

cât, mai degrabă, modul în care insecta le mişcă,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

mod determinat, bineînţeles, de sistemul nervos,

and this is what enables flies to perform

musca fiind astfel capabilă să efectueze

these remarkable aerial maneuvers.

aceste manevre remarcabile.

Now, what about the engine?

În ceea ce priveşte motorul insectei,

The engine of the fly is absolutely fascinating.

acesta este unul absolut fascinant.

They have two types of flight muscle:

Au două tipuri de muşchi pentru zbor:

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

un set de muşchi numiţi „de putere”, activaţi prin extensie,

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

ceea ce înseamnă că se activează singuri,

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

şi nu în urma unei contracţii la nivelul sistemului nervos.

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

Au rolul de a genera puterea enormă necesară pentru zbor

and it fills the middle portion of the fly,

şi ocupă porţiunea mediană a insectei,

so when a fly hits your windshield,

aşa că, atunci când o insectă se loveşte de parbrizul maşinii,

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

ceea ce vedeţi e acest muşchi.

But attached to the base of the wing

La baza aripii, însă,

is a set of little, tiny control muscles

se află un set de muşchi mici de control,

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

care nu sunt foarte puternici, dar sunt foarte rapizi,

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

fiind capabili să reconfigureze baza aripii,

on a stroke-by-stroke basis,

prin fiecare mişcare,

and this is what enables the fly to change its wing

dându-i insectei capacitatea de a-şi adapta aripa

and generate the changes in aerodynamic forces

şi de a modifica forţa aerodinamică

which change its flight trajectory.

ceea ce îi schimbă traiectoria de zbor.

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

Bineînţeles, rolul sistemului nervos e de a controla toate acestea.

So let's look at the controller.

Să vorbim, aşadar, despre control.

Now flies excel in the sorts of sensors

Musculițele excelează în senzorii

that they carry to this problem.

pe care îi posedă în acest sens.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Au antene care detectează mirosul şi stabilesc direcția vântului.

They have a sophisticated eye which is

Au un ochi foarte sofisticat,

the fastest visual system on the planet.

care e cel mai rapid sistem vizual de pe planetă.

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

Mai au un set de ochi pe vârful capului.

We have no idea what they do.

Habar n-avem care e rolul lor.

They have sensors on their wing.

Au senzori la nivelul aripilor.

Their wing is covered with sensors, including sensors

Aripa e acoperită cu senzori,

that sense deformation of the wing.

inclusiv unii care simt eventuala deformare a aripii.

They can even taste with their wings.

Pot chiar să guste cu ajutorul aripilor.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Unii dintre cei mai sofisticaţi senzori ai insectei

is a structure called the halteres.

sunt structurile numite haltere.

The halteres are actually gyroscopes.

Acestea sunt de fapt niște giroscoape.

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

Ele se deplasează înainte şi înapoi la circa 200 de herţi, în timpul zborului,

and the animal can use them to sense its body rotation

iar insecta poate, prin intermediul lor, să simtă rotirea corpului

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

şi să iniţieze, foarte rapid, manevre de corectare.

But all of this sensory information has to be processed

Dar toată această informaţie senzorială trebuie procesată

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

de un creier şi, da, musculițele chiar au creier,

a brain of about 100,000 neurons.

unul cu vreo 100.000 de neuroni.

Now several people at this conference

Mulţi participanţi la conferinţă

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

au sugerat că musculița-de-oțet ar putea fi de folos neurologiei

because they're a simple model of brain function.

deoarece sunt un model simplu de funcţionare a creierului,

And the basic punchline of my talk is,

dar eu aş vrea, prin acest discurs,

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

să răstorn această idee.

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

Nu cred că sunt un model simplu pentru nimic,

And I think that flies are a great model.

ci unul foarte bun,

They're a great model for flies.

dar pentru muşte.

(Laughter)

(Râsete)

And let's explore this notion of simplicity.

Haideţi să explorăm această noțiune de simplitate.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Cred că, din păcate, noi, cercetătorii în neuroştiinţă,

we're all somewhat narcissistic.

suntem oarecum narcisişti, mulţi dintre noi.

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

Când ne gândim la creier, ne imaginăm, desigur, creierul nostru.

But remember that this kind of brain,

Dar luați aminte, acest creier,

which is much, much smaller

care e cu mult mai mic

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

— în loc de 100 de miliarde, are 100.000 de neuroni —

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

e cel mai răspândit tip de creier de pe planetă

and has been for 400 million years.

şi a fost aşa, timp de 400 de milioane de ani.

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

Ştiind acestea, e oare corect să spui că e un simplu ?

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

Da, e simplu în sensul că are mai puțini neuroni,

but is that a fair metric?

dar e acesta un criteriu corect ?

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

Eu spun că nu.

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

Să ne gândim puţin şi să comparăm...

(Laughter) —

(Râsete) —

we have to compare the size of the brain

să comparăm dimensiunea creierului

with what the brain can do.

cu funcţiile pe care le are.

So I propose we have a Trump number,

Să stabilim un număr de raportare

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

rezultat din raportul dintre repertoriul comportamentelor acestui bărbat

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

şi numărul de neuroni din creierul său.

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

Vom calcula acest număr şi pentru musculiță.

Now, how many people here think the Trump number

Câţi dintre dvs. cred că numărul

is higher for the fruit fly?

e mai mare în cazul insectei ?

(Applause)

(Aplauze)

It's a very smart, smart audience.

Sunteţi o audienţă foarte inteligentă.

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

Într-adevăr, balanţa înclină în această direcţie, afirm asta.

Now I realize that it is a little bit absurd

Îmi dau seama că e puţin absurd

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

să compari comportamentul unui om cu cel al unei musculițe.

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

Să luăm un alt animal în comparație. Un şoarece, de exemplu.

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

Un şoarece are de o mie de ori mai mulţi neuroni decât o musculiță.

I used to study mice. When I studied mice,

Am studiat şoarecii şi, când studiam acest animal,

I used to talk really slowly.

obişnuiam să vorbesc foarte încet.

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

Ceva s-a întâmplat însă când am început să studiez muştele.

(Laughter)

(Râsete)

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

Cred că dacă analizăm istoria musculițelor şi cea a şoarecilor,

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

acestea sunt cu adevărat asemănătoare. Ambele specii trebuie să caute hrană,

They have to engage in courtship.

ambele curtează,

They have sex. They hide from predators.

fac sex, se ascund de prădători.

They do a lot of the similar things.

Fac o grămadă de lucruri similare.

But I would argue that flies do more.

Dar aș zice că muştele fac mai mult.

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

De exemplu, o să vă arăt o secvenţă,

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

dar să ştiţi că parte din finanțarea mea e de la armată,

so I'm showing this classified sequence

aşa că sunt informaţii secrete

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

şi nu puteţi să le discutaţi cu nimeni în afara acestei săli, da ?

So I want you to look at the payload

Vreau să vă uitaţi la greutatea

at the tail of the fruit fly.

de la coada insectei.

Watch it very closely,

Urmăriţi-o atent

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

şi veţi vedea de ce fiul meu, de şase ani,

now wants to be a neuroscientist.

vrea să devină cercetător în neuroştiinţă.

Wait for it.

Aşteptaţi...

Pshhew.

Hopa !

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

Trebuie să recunoaşteţi cel puţin că, chiar dacă nu sunt la fel de deştepte ca şoarecii,

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

musculițele sunt cel puţin tot atât de deştepte ca porumbeii.

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

Deci, nu e doar o chestiune de numere,

but also the challenge for a fly to compute

ci şi una de capacitate de procesare

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

a informaţiei, cu nişte neuroni atât de mici.

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

Aici e o imagine frumoasă a unui interneuron vizual de şoarece,

that came from Jeff Lichtman's lab,

din laboratorul lui Jeff Lichtman

and you can see the wonderful images of brains

şi puteţi observa imaginile minunate ale unor creiere

that he showed in his talk.

pe care le-a prezentat în discursul său.

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

Sus, în colţul drept, veţi vedea,

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

la aceeaşi scară, un interneuron vizual al unei musculițe.

And I'll expand this up.

Să vă explic.

And it's a beautifully complex neuron.

E un neuron foarte complex,

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

dar e, foarte, foarte mic şi există multe provocări biofizice

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

în încercarea de a procesa informaţia cu aceşti neuroni atât de mici.

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

Cât de mici pot să fie neuronii ? Ei bine, priviţi aceasta insectă.

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

Arată cam ca şi o muscă. Are aripi şi ochi,

it has antennae, its legs, complicated life history,

antene, picioare, un istoric de viață complicat,

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

e un parazit, trebuie să zboare pentru a găsi omizile

to parasatize,

pe care le parazitează,

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

dar nu numai creierul ei e de dimensiunea unui bob de sare,

which is comparable for a fruit fly,

comparabil cu cel al unei musculițe,

it is the size of a salt grain.

ci ea însăşi e de dimensiunea unui bob de sare.

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

Iată şi alte organisme la aceeaşi scară.

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

Animalul acesta e cât un parameci sau o amibă

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

şi are un creier cu 7000 de neuroni, atât de mic,

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

încât corpul celular, despre care aţi tot auzit,

where the nucleus of the neuron is?

în care se află nucleul neuronilor,

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

nu-i prezent la acest animal, deoarece ocupă prea mult loc.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Suntem astfel la limita neurologiei.

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

Aş spune că o frontieră în neurologie e să încercăm să aflăm cum funcţionează creierul acestor vietăți.

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

Să ne gândim: cum se face că puțini neuroni execută atâtea comenzi ?

And I think, from an engineering perspective,

Cred, din perspectivă inginerească,

you think of multiplexing.

ca prin multiplexare.

You can take a hardware and have that hardware

Același hardware

do different things at different times,

poate face lucruri diferite la momente diferite,

or have different parts of the hardware doing different things.

sau părţi ale sale pot executa lucruri diferite.

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

Acestea sunt cele două concepte pe care aş vrea să le abordez.

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

Şi nu le-am inventat eu,

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

ci au fost propuse de alţi cercetători, în trecut.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

O idee vine din observarea modului de mestecare al crabilor.

And I don't mean chewing the crabs.

Nu mă refer la mestecarea crabilor.

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

Am crescut în Baltimore şi mestec crabii foarte bine.

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

Mă refer la crabii care mestecă.

Crab chewing is actually really fascinating.

Această activitate e fascinantă.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Crabii prezintă o structură foarte complicată sub carapace,

called the gastric mill

un fel de râsniţă gastrică,

that grinds their food in a variety of different ways.

care fărâmiţează mâncarea în diferite moduri.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Iată o imagine endoscopică a acestei structuri.

The amazing thing about this is that it's controlled

Uimitor e faptul că toată activitatea

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

e controlată de un set infim de neuroni - cam doisprezece -

that can produce a vast variety of different motor patterns,

care pot desfăşura o mare varietate de activităţi motorii

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

şi asta deoarece acest mic ganglion al crabului

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

e inundat de un număr foarte mare de neuromodulatori.

You heard about neuromodulators earlier.

Aţi auzit despre ei mai devreme.

There are more neuromodulators

Neuromodulatorii sunt cei care

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

modifică şi inervează această structură, mai mult decât neuronii,

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

fiind capabili să genereze un set complicat de comportamente.

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

Iată munca Evei Marder şi colegilor ei

who've been studying this fascinating system

care au studiat acest sistem fascinant,

that show how a smaller cluster of neurons

care arăta cum un număr mic de neuroni

can do many, many, many things

poate face atât de multe lucruri

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

datorită neuromodulaţiei ce poate interveni oricând.

So this is basically multiplexing in time.

E de fapt o multiplexare în timp.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Imaginaţi-vă o reţea de neuroni cu un singur neuromodulator.

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

Selectaţi un set de celule care să efectueze o activitate,

another neuromodulator, another set of cells,

un alt neuromodulator, un alt set de celule,

a different pattern, and you can imagine

pentru o altă activitate, dezvoltând astfel

you could extrapolate to a very, very complicated system.

un sistem extrem de complicat.

Is there any evidence that flies do this?

Există vreo dovadă că musculițele fac acest lucru ?

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

Ei bine, mulţi ani, în laboratorul meu şi în multe altele din întreaga lume,

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

s-a studiat comportamentul insectelor cu ajutorul unui simulator de zbor.

You can tether a fly to a little stick.

Se fixează musca la capătul unui băţ mic

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

şi se măsoară forţa aerodinamică pe care o produce.

You can let the fly play a little video game

Musculița poate juca un joc video,

by letting it fly around in a visual display.

zburând într-un afişaj vizual.

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

Să vă arăt o secvenţă din acest proces.

Here's a fly

Iată musculița

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

într-o imagine în infraroşu din simulatorul de zbor,

and this is a game the flies love to play.

iar acesta e un joc care le place muştelor.

You allow them to steer towards the little stripe,

Le permiţi să înainteze spre un punct,

and they'll just steer towards that stripe forever.

iar ele se vor deplasa într-acolo tot timpul.

It's part of their visual guidance system.

Face parte din sistemul lor vizual de ghidare.

But very, very recently, it's been possible

Foarte recent, însă, s-a putut realiza

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

modificarea acestor tipuri de comportamente pentru fiziologie.

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

Iată experimentul realizat de un fost postdoctorand al meu,

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

Gaby Maimon, care e acum la Rockefeller,

and it's basically a flight simulator

ce constă într-un simulator de zbor,

but under conditions where you actually can stick an electrode

dar la un nivel la care poţi chiar să introduci un electrod

in the brain of the fly and record

în creierul insectei şi să înregistrezi

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

printr-un neuron identificat genetic informaţii din creierul insectei.

And this is what one of these experiments looks like.

Iată cum arată un astfel de experiment.

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

Aceasta a fost o secvenţă luată din laboratorul unui alt postdoctorand,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

Linia verde de jos redă potenţialul membranei

of a neuron in the fly's brain,

unui neuron din creierul insectei

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

şi veţi vedea că insecta începe să zboare,

controlling the rotation of that visual pattern itself

controlând însăşi rotaţia acelui tipar vizual,

by its own wing motion,

prin modul de mişcare al aripilor.

and you can see this visual interneuron

Și puteţi vedea că acest interneuron vizual

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

răspunde de mişcarea aripilor pe parcursul zborului.

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

Pentru prima dată am reuşit să înregistrăm

from neurons in the fly's brain while the fly

neuronii din creierul insectei,

is performing sophisticated behaviors such as flight.

în timpul unui comportament sofisticat cum este zborul.

And one of the lessons we've been learning

Una din lecții

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

e că fiziologia celulelor studiate

for many years in quiescent flies

de-a lungul anilor la musculițele în stare de repaus,

is not the same as the physiology of those cells

nu este aceeaşi cu fiziologia acelorași celule

when the flies actually engage in active behaviors

din timpul desfășurării unei activităţi

like flying and walking and so forth.

precum zborul sau mersul şi aşa mai departe.

And why is the physiology different?

De ce e fiziologia celulelor diferită ?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Ei bine, datorită neuromodulatorilor,

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

la fel ca în cazul neuromodulatorilor din micul ganglion al crabilor.

So here's a picture of the octopamine system.

Iată o imagine a sistemului octopaminic.

Octopamine is a neuromodulator

Octopamina e un neuromodulator

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

care pare să joace un rol important în zbor şi în alte activităţi.

But this is just one of many neuromodulators

Dar e doar unul din numeroșii neuromodulatori

that's in the fly's brain.

din creierul insectei.

So I really think that, as we learn more,

Cred că persistenţa în cercetare

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

va scoate la iveală faptul că întregul creier al insectei

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

e doar o versiune imensă a ganglionului stomacogastric,

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

acesta fiind unul din motivele pentru care ea poate face atâtea cu așa de puţini neuroni.

Now, another idea, another way of multiplexing

O altă idee, un alt mod de multiplexare,

is multiplexing in space,

e multiplexarea în spaţiu,

having different parts of a neuron

diferite părţi ale neuronului

do different things at the same time.

făcând lucruri diferite în acelaşi timp.

So here's two sort of canonical neurons

Iată două tipuri de neuroni canonici,

from a vertebrate and an invertebrate,

ai unei vertebrate şi ai unei nevertebrate,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

un neuron uman piramidal, de la Ramon y Cajal,

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

şi, în partea dreaptă, o altă celulă, un interneuron ne-oscilant,

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

aceasta fiind munca lui Alan Watson şi Malcolm Burrows, de acum mulți ani.

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

Malcolm Burrows a venit cu o teorie interesantă,

based on the fact that this neuron from a locust

bazată pe faptul că neuronul unei lăcuste

does not fire action potentials.

nu poate comanda un potențial de acțiune.

It's a non-spiking cell.

E o celulă ne-oscilantă.

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

O celulă tipică, precum neuronii din creierul nostru,

has a region called the dendrites that receives input,

prezintă o regiune numită dendrita, care primeşte impulsuri

and that input sums together

care se însumează

and will produce action potentials

și produc potenţial membranar de acţiune

that run down the axon and then activate

care se transmite prin axon şi activează

all the output regions of the neuron.

toate regiunile neuronului ce determină reacția.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Dar neuronii ne-oscilanți sunt destul de complicaţi

because they can have input synapses and output synapses

deoarece pot avea atât sinapse de impulsuri primite, cât şi de execuţie

all interdigitated, and there's no single action potential

întrețesute şi nu există un potențial de acţiune unic

that drives all the outputs at the same time.

care determină toate răspunsurile în acelaşi timp.

So there's a possibility that you have computational compartments

E posibilă astfel existența unor compartimente computaţionale

that allow the different parts of the neuron

care să permită diferitelor părți ale neuronului

to do different things at the same time.

să facă lucruri diferite în acelaşi timp.

So these basic concepts of multitasking in time

Aceste concepte de bază ale multiplexării în timp

and multitasking in space,

şi spaţiu,

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

cred că sunt valabile şi pentru creierul uman,

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

dar cred că insectele sunt adevăraţii maeştrii ai acestui proces.

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

Sper să percepeţi insectele puţin diferit, de acum înainte

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

şi, așa cum zic aici, gândiţi-vă bine înainte să le plesniţi.

(Applause)

(Aplauze)