Gero Miesenboeck reengineers a brain

Translator: Katarina Kesselova Reviewer: Martin Francis Gilbert Máik

I have a doppelganger.

Mám dvojníka.

(Laughter)

(Smiech)

Dr. Gero is a brilliant

Dr. Gero je vynikajúci,

but slightly mad scientist

ibaže trocha šialený vedec

in the "Dragonball Z: Android Saga."

v Dragonball Z "Android Ságe."

If you look very carefully,

Ak sa pozriete pozorne,

you see that his skull has been replaced

zistíte, že namiesto lebky má

with a transparent Plexiglas dome

priehľadnú kupolu z plexiskla,

so that the workings of his brain can be observed

takže možno vidieť, čo sa deje v jeho mozgu

and also controlled with light.

a kontrolovať ho svetlom.

That's exactly what I do --

Presne to isté robím aj ja...

optical mind control.

optické kontrolovanie mysle.

(Laughter)

(Smiech)

But in contrast to my evil twin

Ale na rozdiel od môjho zlomyseľného dvojčaťa,

who lusts after world domination,

ktoré chce ovládnuť svet,

my motives are not sinister.

moje motívy nie sú zlomyseľné.

I control the brain

Kontrolujem mozog,

in order to understand how it works.

aby som porozumel, ako funguje.

Now wait a minute, you may say,

"Tak počkať," poviete si,

how can you go straight to controlling the brain

"ako môžeš kontrolovať mozog

without understanding it first?

bez toho, aby si mu najprv porozumel?"

Isn't that putting the cart before the horse?

Nemalo by to byť naopak?

Many neuroscientists agree with this view

Mnoho neurobiológov s týmto názorom súhlasí

and think that understanding will come

a myslí si, že k porozumenie sa dosiahne

from more detailed observation and analysis.

detailnejším pozorovaním a analýzami.

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

Vravia: "Ak dokážeme zaznamenať aktivitu neurónov,

we would understand the brain."

porozumieme mozgu."

But think for a moment what that means.

Porozmýšľajte chviľu, čo to znamená.

Even if we could measure

Aj keby sme dokázali zmerať

what every cell is doing at all times,

činnosť každej bunky v každom momente do určitej schémy,

we would still have to make sense

museli by sme ešte dokázať pochopiť

of the recorded activity patterns,

takúto schému.

and that's so difficult,

A to je veľmi náročné.

chances are we'll understand these patterns

Šance, že tekejto schéme porozumieme,

just as little as the brains that produce them.

sú také malé ako mozgy, ktoré ju produkujú.

Take a look at what brain activity might look like.

Pozrime sa, ako môže mozgová aktivita vyzerať.

In this simulation, each black dot

V tejto simulácii, každá čierna bodka

is one nerve cell.

predstavuje jeden neurón.

The dot is visible

Bodka je viditeľná vtedy,

whenever a cell fires an electrical impulse.

keď neurón vysiela elektrický impulz.

There's 10,000 neurons here.

Tu vidíme 10 000 neurónov.

So you're looking at roughly one percent

Takže sa pozeráte na asi jedno percento

of the brain of a cockroach.

mozgu švába.

Your brains are about 100 million times

Vaše mozgy sú približne 100-miliónovkrát

more complicated.

komplikovanejšie.

Somewhere, in a pattern like this,

Niekde v takejto schéme

is you,

ste vy,

your perceptions,

vaše vnemy,

your emotions, your memories,

vaše emócie, vaše spomienky,

your plans for the future.

vaše plány do budúcna.

But we don't know where,

Ale nevieme kde,

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

kedže nevieme, ako túto schému čítať.

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

Nerozumieme kódu, ktorý náš mozog používa.

To make progress,

Aby sme sa pohli ďalej,

we need to break the code.

musíme tento kód rozlúštiť.

But how?

Ale ako?

An experienced code-breaker will tell you

Skúsený lúštiteľ kódov vám povie,

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

že ak chce zistiť, čo znamenajú symboly v kóde,

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

musí byť schopný sa s nimi hrať,

to rearrange them at will.

zámerne ich preskupovať.

So in this situation too,

Takisto aj v tejto situácii,

to decode the information

aby sme dekódovali informáciu

contained in patterns like this,

obsiahnutú v takýchto schémach,

watching alone won't do.

iba pozorovanie nestačí.

We need to rearrange the pattern.

Musíme schému usporiadať inak.

In other words,

Inými slovami,

instead of recording the activity of neurons,

namiesto nahrávania aktivity neurónov,

we need to control it.

musíme ich aktivitu kontrolovať.

It's not essential that we can control

Nie je nutné kontrolovať aktivitu

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

všetkých neurónov v mozgu, len niektorých.

The more targeted our interventions, the better.

Čím sú naše zásahy presnejšie mienené, tým lepšie.

And I'll show you in a moment

A o chvíľu vám ukážem,

how we can achieve the necessary precision.

ako možno dosiahnuť dostatočnú presnosť.

And since I'm realistic, rather than grandiose,

A keďže som skôr realista, než chválenkár,

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

netvrdím, že schopnosť kontrolovať funkciu neurového systému

will at once unravel all its mysteries.

naraz odhalí všetky jeho záhady.

But we'll certainly learn a lot.

Ale určite sa tým dozvieme veľa.

Now, I'm by no means

Dozaista nie som

the first person to realize

prvou osobou, ktorá si uvedomila,

how powerful a tool intervention is.

akým významným nástrojom je intervencia.

The history of attempts

História pokusov

to tinker with the function of the nervous system

vŕtať sa vo funkciách neurového systému

is long and illustrious.

je dlhá a dobre známa.

It dates back at least 200 years,

Siaha prinajmenšom 200 rokov do minulosti

to Galvani's famous experiments

ku Galvaniho slávnym experimentom

in the late 18th century and beyond.

uskutočnenými koncom 18. storočia a neskôr.

Galvani showed that a frog's legs twitched

Galvani ukázal, že nohou žaby šklblo,

when he connected the lumbar nerve

keď pripojil driekový nerv

to a source of electrical current.

k zdroju elektrického prúdu.

This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental,

V tomto experimente prvýkrát odhalil možno najdôležitejšie

nugget of the neural code:

zrnko neurového kódu:

that information is written in the form

informácia je zapísaná vo forme

of electrical impulses.

elektrického impulzu.

Galvani's approach

Galvaniho prístup

of probing the nervous system with electrodes

skúmania neurového systému elektródami

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

zostal neprekonaný až do dnešných dní,

despite a number of drawbacks.

napriek viacerým nedostatkom.

Sticking wires into the brain is obviously rather crude.

Strkať do mozgu káble je samozreme trochu hrubé.

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

Nejde to ani so zvieratami,

and there is a physical limit

a je tu aj fyzický limit

to the number of wires

počtu káblov, ktoré

that can be inserted simultaneously.

môžu byť vsunuté v mozgu súčasne.

So around the turn of the last century,

Takže na prelome posledného storočia

I started to think,

som začal rozmýšľať,

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

že by bolo skvelé, keby sa táto logika dala otočiť

and turn it upside down?"

hore nohami.

So instead of inserting a wire

Takže namiesto vloženia káblu

into one spot of the brain,

na určité miesto v mozgu

re-engineer the brain itself

prispôsobme mozog sám.

so that some of its neural elements

A to tak, že niektoré z neurónov

become responsive to diffusely broadcast signals

budú reagovať na šírenie rozptýleného signálu,

such as a flash of light.

akým je záblesk svetla.

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

Takýto prístup by doslova v źablesku svetla

overcome many of the obstacles to discovery.

prekonal mnoho prekážok.

First, it's clearly a non-invasive,

Poprvé, je to neinvazívna,

wireless form of communication.

bezkontaktné forma komunikácie.

And second, just as in a radio broadcast,

Podruhé, tak ako u rádiového vysielania,

you can communicate with many receivers at once.

môžete komunikovať s viacerými prijímateľmi naraz.

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

Nemusíte vedieť, kde sa týto príjmatelia nachádzajú.

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

A nezáleží na tom, či sa týto prijímatelia pohybujú,

just think of the stereo in your car.

jednoducho si predstavte rádio vo vašom aute.

It gets even better,

A je to ešte lepšie.

for it turns out that we can fabricate the receivers

Ukázalo sa, že takéto prijímače dokážeme vyrobiť

out of materials that are encoded in DNA.

z informácie zakódovanej v DNA.

So each nerve cell

Takže každá nervová bunka

with the right genetic makeup

so správnou genetickou úpravou

will spontaneously produce a receiver

bude spontánne produkovať prijímače,

that allows us to control its function.

ktoré nám umožnia kontrolovať jej funkcie.

I hope you'll appreciate

Dúfam, že oceníte

the beautiful simplicity

krásnu jednoduchosť

of this concept.

celého tohto konceptu.

There's no high-tech gizmos here,

Nepoužijeme tu žiadne technické mašinky,

just biology revealed through biology.

len biológiu odhaľovanú biológiou.

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

Teraz sa poďme pozrieť na tieto podivuhodné prijímače bližšie.

As we zoom in on one of these purple neurons,

Keď si zväčšíme jeden z týchto fialových neurónov,

we see that its outer membrane

vidíme, že jeho vonkajšia membrána

is studded with microscopic pores.

je posiata mikroskopickými trans-membránnymi pórmi.

Pores like these conduct electrical current

Takéto póry vedú elektrický prúd

and are responsible

a sú zodpovedné

for all the communication in the nervous system.

za celú komunikáciu v neurovom systéme.

But these pores here are special.

Ale tieto póry sú odlišné.

They are coupled to light receptors

Sú spojené s receptormi svetla,

similar to the ones in your eyes.

podobným tým, aké máte v očiach.

Whenever a flash of light hits the receptor,

Vždy, keď je svetlo absorbované týmto receptorom,

the pore opens, an electrical current is switched on,

pór sa otvorí, elektrický prúd sa spustí

and the neuron fires electrical impulses.

a neurón vystrelí elektrický impulz.

Because the light-activated pore is encoded in DNA,

Pretože póry aktivované svetlom sú zakódované v DNA,

we can achieve incredible precision.

vieme dosiahnuť neuveriteľnú presnosť.

This is because,

To preto,

although each cell in our bodies

že hoci každá bunka v našom tele

contains the same set of genes,

obsahuje rovnakú sadu génov,

different mixes of genes get turned on and off

rozličné gény sú zapnuté či vypnuté

in different cells.

v rozličných bunkách.

You can exploit this to make sure

To môžme využiť, aby sme sa uistili,

that only some neurons

že len určité neuróny

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

obsahujú naše svetlom aktivovateľné póry a iné nie.

So in this cartoon, the bluish white cell

Takže na tomto nákrese modrobiela bunka

in the upper-left corner

v ľavom hornom rohu

does not respond to light

nereaguje na svetlo,

because it lacks the light-activated pore.

pretože jej chýba svetlom aktivovaný pór.

The approach works so well

Tento prístup funguje tak dobre,

that we can write purely artificial messages

že môžeme písať čisto umelé správy

directly to the brain.

priamo do mozgu.

In this example, each electrical impulse,

V tomto príklade, každý elektrický impulz,

each deflection on the trace,

každý výkyv tohto grafu,

is caused by a brief pulse of light.

je spôsobený krátkym impulzom svetla.

And the approach, of course, also works

Tento prístup funguje aj

in moving, behaving animals.

u pohybujúcich sa zvierat.

This is the first ever such experiment,

Toto je prvý experiment svojho druhu,

sort of the optical equivalent of Galvani's.

akýsi optický ekvivalent Galvaniho.

It was done six or seven years ago

Robila ho pred šiestimi či siedmimi rokmi

by my then graduate student, Susana Lima.

moja vtedajšia postgraduálna študentka Susana Lima.

Susana had engineered the fruit fly on the left

Susana upravila octomilku naľavo tak,

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

že len dve z 200 000 buniek v jej mozgu

expressed the light-activated pore.

mali svetlom aktivovaný pór.

You're familiar with these cells

Takéto bunky sú vám známe,

because they are the ones that frustrate you

lebo to sú tie, ktoré vás frustrujú,

when you try to swat the fly.

keď sa snažíte zabiť muchu.

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

Sú zodpovedné za únikový reflex, vďaka ktorému mucha vyskočí do vzduchu

and fly away whenever you move your hand in position.

a odletí preč, vždy keď sa zaženiete.

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

A tu vidíte, že záblesk svetla má presne ten istý efekt.

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

Zviera vyskočí, rozprestrie krídla, vibruje nimi

but it can't actually take off

ale odletieť v skutočnosti nemôže,

because the fly is sandwiched between two glass plates.

lebo je medzi dvoma sklenenými tabuľami.

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

No aby sme sa uistili, že to nebola reakcia muchy

to a flash it could see,

na to, že vidí záblesk,

Susana did a simple

Susana spravila jednoduchý

but brutally effective experiment.

ale brutálne efektívny experiment.

She cut the heads off of her flies.

Odrezala muchám hlavy.

These headless bodies can live for about a day,

Takéto bezhlavé telá žijú ešte tak deň,

but they don't do much.

ale veľa toho nenarobia.

They just stand around

Len tak postávajú

and groom excessively.

a nadmerne sa čistia.

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

Zdá sa, že jediná osobnostná črta, ktorá prežije odťatie hlavy je márnivosť.

(Laughter)

(Smiech)

Anyway, as you'll see in a moment,

Každopádne, ako o chvíľu uvidíte,

Susana was able to turn on the flight motor

Susana dokázala zapnúť letecký motor,

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

ktorý je ekvivalentom predĺženej miechy u tohto druhu múch,

and get some of the headless bodies

a prinútila niektoré bezhlavé telá,

to actually take off and fly away.

aby vzlietli a odleteli preč.

They didn't get very far, obviously.

Veľmi ďaleko sa prirodzene nedostali.

Since we took these first steps,

Týmito našimi prvými krokmi

the field of optogenetics has exploded.

sa naštartovala oblasť optogenetiky.

And there are now hundreds of labs

Teraz existujú stovky laboratórií

using these approaches.

využívajúcich tieto vedecké postupy.

And we've come a long way

Už sme prešli kus cesty

since Galvani's and Susana's first successes

od Galvaniho a Susaniných prvých úspechov,

in making animals twitch or jump.

od zvierat, ktoré šklbnú končatinou a vyskakujú.

We can now actually interfere with their psychology

Teraz môžme zasiahnuť do ich psychológie

in rather profound ways,

zložitejšími spôsobmi.

as I'll show you in my last example,

To vám ukážem v mojom poslednom experimente,

which is directed at a familiar question.

ktorý je zameraný na známu otázku.

Life is a string of choices

Život je sledom rozhodnutí

creating a constant pressure to decide what to do next.

vytvrárajúcich neustály tlak rozhodnúť sa, čo ďalej.

We cope with this pressure by having brains,

S týmto tlakom sa vyrovnávame tak, že máme mozgy

and within our brains, decision-making centers

a v našich mozgoch centrá rozhodovania,

that I've called here the "Actor."

ktoré som tu nazval Actor.

The Actor implements a policy that takes into account

Actor usktočňuje postup, ktorý berie do úvahy

the state of the environment

stav okolitého prostredia

and the context in which we operate.

a kontext, v ktorom pôsobíme.

Our actions change the environment, or context,

Naše akcie menia prostredie, či kontext,

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

a tieto zmeny sa opäť stávajú predmetom rozhodovania.

Now to put some neurobiological meat

Aby sme do tohto abstraktného modelu

on this abstract model,

dostali trochu neurobiológie,

we constructed a simple one-dimensional world

vytvorili sme jednoduchý, jednodimenzionálny svet

for our favorite subject, fruit flies.

pre naše najobľúbenejšie subjekty, octomilky.

Each chamber in these two vertical stacks

V každej komore v týchto dvoch vertikálnych stĺpikoch

contains one fly.

sa nachádza jeden jedinec.

The left and the right halves of the chamber

Pravá a ľavá polovica komory

are filled with two different odors,

je naplnená odlišným zápachom

and a security camera watches

a kamera sníma,

as the flies pace up and down between them.

ako jedince chodia hore a dolu medzi nimi.

Here's some such CCTV footage.

Tu je takýto videozáznam.

Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber

Vždy, keď jedinec dosiahne stredný bod komory,

where the two odor streams meet,

kde sa stretávaú dva zápachy,

it has to make a decision.

musí sa rozhodnúť.

It has to decide whether to turn around

Rozhodnúť sa, či sa otočí

and stay in the same odor,

a zostane v rovnakom pachu

or whether to cross the midline

alebo prejde hranicou

and try something new.

a skúsi niečo nové.

These decisions are clearly a reflection

Takéto rozhodnutia sú odrazom toho,

of the Actor's policy.

čo vykonáva Actor.

Now for an intelligent being like our fly,

Pre inteligentnú bytosť akou je naša mucha

this policy is not written in stone

tento postup nie je vopred určený,

but rather changes as the animal learns from experience.

ale mení sa tak, ako sa zviera učí zo skúseností.

We can incorporate such an element

Môžme zahrnúť takýto prvok

of adaptive intelligence into our model

adaptívnej inteligencie do nášho modelu,

by assuming that the fly's brain

ak predpokladáme, že mozog muchy

contains not only an Actor,

neobsahuje len Actor,

but a different group of cells,

ale aj inú skupinu buniek,

a "Critic," that provides a running commentary

Critic, ktorá zabezpečuje sústavné hodnotenie

on the Actor's choices.

Actorových rozhodnutí.

You can think of this nagging inner voice

Môžte si to predstaviť ako vnútorný hlas, ktorý vás komaduje,

as sort of the brain's equivalent

ako mozgový ekvivalent

of the Catholic Church,

katolíckej cirkvi,

if you're an Austrian like me,

ak ste Rakúšan ako ja,

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

ako superego, ak ste stúpencom Freuda,

or your mother, if you're Jewish.

a ako vašu matku, ak ste Žid.

(Laughter)

(Smiech)

Now obviously,

Takže zjavne,

the Critic is a key ingredient

kritika je kľúčovou súčasťou toho,

in what makes us intelligent.

čo nás robí inteligentnými.

So we set out to identify

Takže sme sa vydali hľadať

the cells in the fly's brain

tie bunky v mozgu muchy,

that played the role of the Critic.

ktoré hrali úlohu Critic-a.

And the logic of our experiment was simple.

Logika nášho experimentu bola jednoduchá.

We thought if we could use our optical remote control

Ak by sme mohli použiť našu optickú diaľkovú kontrolu

to activate the cells of the Critic,

na aktivovanie buniek Critic-a,

we should be able, artificially, to nag the Actor

mali by sme byť schopní, umelo, prinútiť Actora

into changing its policy.

zmeniť jeho postup.

In other words,

Inými slovami,

the fly should learn from mistakes

mucha by sa mala učiť z chýb,

that it thought it had made

ktoré si myslí, že urobila

but, in reality, it had not made.

ale v skutočnosti ich neurobila.

So we bred flies

Takže sme vychovali muchy,

whose brains were more or less randomly peppered

ktorých mozgy boli viac či menej náhodne okorenené

with cells that were light addressable.

svetlo citlivými bunkami.

And then we took these flies

Potom sme zobrali tieto muchy

and allowed them to make choices.

a umožnili im rozhodovanie.

And whenever they made one of the two choices,

A vždy, keď spravili jedno rozhodnutie,

chose one odor,

vybrali si jeden zápach,

in this case the blue one over the orange one,

v tomto prípade modrý na úkor oranžového,

we switched on the lights.

zapli sme svetlo.

If the Critic was among the optically activated cells,

Ak bol Critic medzi bunkami aktivovanými svetlom,

the result of this intervention

výsledkom takéhoto zásahu

should be a change in policy.

by mala byť zmena ich postupu.

The fly should learn to avoid

Muchy by sa mali naučiť vyhýbať

the optically reinforced odor.

opticky posilnenému zápachu.

Here's what happened in two instances:

Tu máme dve situácie.

We're comparing two strains of flies,

Porovnávame dva druhy múch,

each of them having

každá z nich má v mozgu

about 100 light-addressable cells in their brains,

asi 100 svetlo citlivých buniek.

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

Tu sú znázornené zeleným vľavo a vpravo.

What's common among these groups of cells

Čo majú tieto skupiny buniek spoločné je,

is that they all produce the neurotransmitter dopamine.

že produkujú neurotransmiter dopamín.

But the identities of the individual

Ale identity individuálneho

dopamine-producing neurons

dopamín produkujúceho neurónu

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

sú výrazne odlišné naľavo a vpravo.

Optically activating

Svetlom aktivovaná

these hundred or so cells

približne stovka buniek

into two strains of flies

u týchto dvoch druhov múch,

has dramatically different consequences.

má dramaticky odlišné dôsledky.

If you look first at the behavior

Ak sa najprv pozriete na správanie

of the fly on the right,

muchy napravo,

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

vidíte, že vždy keď dosiahne stred komory,

where the two odors meet,

kde sa stretávajú dva zápachy,

it marches straight through, as it did before.

vkročí doň, tak ako to robila predtým.

Its behavior is completely unchanged.

Jej správanie je úplne nezmenené.

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

Ale správanie muchy naľavo je úplne iné.

Whenever it comes up to the midpoint,

Vždy keď príde do stredu,

it pauses,

zastane,

it carefully scans the odor interface

pozorne skúma hranice zápachov,

as if it was sniffing out its environment,

akoby ovoniavala svoje okolie,

and then it turns around.

a potom sa otočí naspäť.

This means that the policy that the Actor implements

To znamená, že postup, ktorý Actor vykonáva

now includes an instruction to avoid the odor

teraz zahŕňa inštrukciu vyhnúť sa zápachu,

that's in the right half of the chamber.

ktorý je v pravej polovici komory.

This means that the Critic

To znamená, že Critic,

must have spoken in that animal,

v tomto zvierati prehovoril,

and that the Critic must be contained

a že Critic musí byť obsiahnutý

among the dopamine-producing neurons on the left,

medzi dopamín produkujúcimi neurónmi vľavo,

but not among the dopamine producing neurons on the right.

ale nie medzi dopamín produkujúcimi neurónmi vpravo.

Through many such experiments,

Pomocou takýchto experimentov

we were able to narrow down

sme boli schopní upresniť

the identity of the Critic

identitu Critic-a

to just 12 cells.

na iba 12 buniek.

These 12 cells, as shown here in green,

Týchto 12 buniek, znázornených zelenou farbou,

send the output to a brain structure

posiela výstup do mozgovej časti

called the "mushroom body,"

zvanej hubovité teleso,

which is shown here in gray.

znázornenej sivou.

We know from our formal model

Z nášho formálneho modelu vieme,

that the brain structure

že mozgová štruktúra

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

na príjmajúcom konci Critic-a je Actor.

So this anatomy suggests

Táto anatómia naznačuje,

that the mushroom bodies have something to do

že hubovité telesá majú niečo dočinenia

with action choice.

s rozhodovaním.

Based on everything we know about the mushroom bodies,

Vzhľadom na to, čo o hubovitých telesách vieme,

this makes perfect sense.

to dáva úplný zmysel.

In fact, it makes so much sense

V skutočnosti, to dáva až taký zmysel,

that we can construct an electronic toy circuit

že môžeme skonštruovať elektronický obvod,

that simulates the behavior of the fly.

ktorý simuluje správanie muchy.

In this electronic toy circuit,

V tomto elektrickom obvode,

the mushroom body neurons are symbolized

sú neuróny hubovitéto telesa znázornené

by the vertical bank of blue LEDs

vertikálnou stenou modrých LED diód

in the center of the board.

uprostred dosky.

These LED's are wired to sensors

Tieto LED diódy sú zapojené k senzorom,

that detect the presence of odorous molecules in the air.

ktoré zisťujú prítomnosť pachových molekúl vo vzduchu.

Each odor activates a different combination of sensors,

Každý zápach aktivuje inú kombináciu senzorov,

which in turn activates

ktoré aktivujú

a different odor detector in the mushroom body.

odlišný detektor zápachu v hubovitom telese.

So the pilot in the cockpit of the fly,

Takže pilot v kokpite muchy,

the Actor,

teda Actor,

can tell which odor is present

zistí, ktorý zápach je prítomný

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

tým, že sa pozrie, ktorá z modrých LED diód svieti.

What the Actor does with this information

Čo Actor s touto informáciou vykoná

depends on its policy,

závisí od jeho postupu,

which is stored in the strengths of the connection,

ktorý je uchovávaný v sile a počte spojení

between the odor detectors

medzi detektormi pachu

and the motors

a motormi,

that power the fly's evasive actions.

ktoré spustia únikovú reakciu muchy.

If the connection is weak, the motors will stay off

Ak je spojenie slabé, motory zostanú vypnuté

and the fly will continue straight on its course.

a mucha bude pokračovať v jej smere.

If the connection is strong, the motors will turn on

Ak je spojenie silné, motory sa zapnú

and the fly will initiate a turn.

a mucha sa otočí.

Now consider a situation

Predstavte si situáciu,

in which the motors stay off,

keď motory ostanú vypnuté

the fly continues on its path

a mucha pokračuje v jej smere

and it suffers some painful consequence

a následne utrpí niečo bolestivé,

such as getting zapped.

niečo ju napríklad poraní.

In a situation like this,

V takejto situácii

we would expect the Critic to speak up

by sme očakávali, že prehovorí Critic

and to tell the Actor

a povie Actor-ovi,

to change its policy.

aby zmenil svoj postup.

We have created such a situation, artificially,

Takúto situáciu sme navodili umelo

by turning on the critic with a flash of light.

zapnutím Critic-a zábleskom svetla.

That caused a strengthening of the connections

To spôsobilo zosilnenie spojení

between the currently active odor detector

medzi práve aktívnym detektorom pachu

and the motors.

a motormi.

So the next time

Takže nabudúce,

the fly finds itself facing the same odor again,

keď bude mucha čeliť rovnakému zápachu,

the connection is strong enough to turn on the motors

spojenie bude dostatočne silné, aby zaplo motory

and to trigger an evasive maneuver.

a spustilo únikový manéver.

I don't know about you,

Neviem ako vám,

but I find it exhilarating to see

ale mne pripadá vzrušujúce,

how vague psychological notions

ako sa vágne psychologické poznatky

evaporate and give rise

rozplývajú a ustupujú

to a physical, mechanistic understanding of the mind,

fyzikálnemu, mechanistickému pochopeniu mysle,

even if it's the mind of the fly.

aj keď je to len myseľ muchy.

This is one piece of good news.

Toto je jedna dobrá správa.

The other piece of good news,

Druhou dobrou správou je,

for a scientist at least,

že, prinajmenšom pre vedca,

is that much remains to be discovered.

mnohé ešte treba odhaliť.

In the experiments I told you about,

V experimentoch, o ktorých som vám rozprával,

we have lifted the identity of the Critic,

sme odhalili identitu Critic-a,

but we still have no idea

ale stále nemáme žiadnu predstavu,

how the Critic does its job.

ako sám Critic funguje.

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

Keď na to príde, ako zistíte, že sa mýlite

without a teacher, or your mother, telling you,

bez učiteľa, či matky, ktorí vám to povedia?

is a very hard problem.

Je to problém.

There are some ideas in computer science

Určité predstavy v počítačovej vede

and in artificial intelligence

a umelej inteligencii,

as to how this might be done,

nazačujú, ako by to mohlo fungovať,

but we still haven't solved

ale ešte sme nevyriešili

a single example

jediný príklad

of how intelligent behavior

toho, ako sa inteligentné správanie

springs from the physical interactions

vynorí z fyziologickej interakcie

in living matter.

v žijúcej hmote.

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

Myslím, že to zistíme v nie tak ďalekej budúcnosti.

Thank you.

Ďakujem vám.

(Applause)

(Potlesk)