Michael Dickinson: How a fly flies

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Översättare: Sanna Sand Carlsen Granskare: Jonas Höglund

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

Jag växte upp med Star Trek. Jag älskar Star Trek.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Star Trek fick mig att vilja träffa utomjodringar

creatures from a far-distant world.

varelser från en annan värld.

But basically, I figured out that I could find

Men jag har insett att jag kan hitta

those alien creatures right on Earth.

sånna varelser här på jorden.

And what I do is I study insects.

Mitt jobb är att studera insekter.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Jag är besatt av insekter, speciellt med hur insekter flyger.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Evolutionen i hur insekter flyger är kanske

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

en av de viktigaste händelserna i livets utveckling.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Utan insekter skulle det inte finnas blommande växter.

Without flowering plants, there would be no

Utan blommande växter skulle det inte finnas

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

smarta frukt-ätande apor som presenterar TED Talks.

(Laughter)

(Skratt)

Now,

Så

David and Hidehiko and Ketaki

David, Hidehiko och Ketaki

gave a very compelling story about

berättade en väldigt intressant historia om

the similarities between fruit flies and humans,

likheterna mellan bananflugor och människor,

and there are many similarities,

och det finns många likheter,

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

därför kan man gissa att om människor är lika bananflugor

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

så skulle kanske bananflugornas favoritsysselsättning vara -

(Laughter)

(Skratt)

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

men i min presentation vill jag inte prata om likheterna

between humans and fruit flies, but rather the differences,

mellan människor och bananflugor, snarare om skillnaderna

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

och fokusera på de beteenden som jag tycker att bananflugorna är bättre på.

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

Därför vill jag visa en film i ultrarapid

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

av en fluga filmad i 7000 bilder per sekund i infrarött ljus,

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

till höger utanför bild finns ett elektroniskt väntande rovdjur

that is going to go at the fly.

som kommer att attackera flugan

The fly is going to sense this predator.

Flugan kommer att känna rovdjurets närhet.

It is going to extend its legs out.

Den kommer att sträcka ut benen.

It's going to sashay away

Och den kommer dansa bort

to live to fly another day.

och kan flyga en dag till.

Now I have carefully cropped this sequence

Jag har klippt den här filmsekvensen

to be exactly the duration of a human eye blink,

så att den är precis lika lång som en människas blinkning,

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

under den tiden det skulle ta för er att blinka

the fly has seen this looming predator,

har flugan redan upptäckt faran,

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

uppskattat dess position, ändrat färdriktning för att fly,

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

och slår sina vingar 220 gånger i sekunden för att undkomma.

I think this is a fascinating behavior

Det tycker jag är helt fascinerade

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

och det visar hur fort flugans hjärna kan bearbeta information.

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

Att flyga -- vad krävs för att kunna flyga?

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

För att kunna flyga, precis som hos människornas flygplan

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

behöver du vingar som kan generera tillräckliga aerodynamiska krafter,

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

du behöver en motor kraftig nog

and you need a controller,

och du behöver en pilot,

and in the first human aircraft, the controller was basically

och i det första flygplanet var piloten

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

hjärnan hos Orville och Wilbur i cockpiten.

Now, how does this compare to a fly?

Så, hur funkar det hos flugan då?

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

Jag tillbringade en hel del av min tidiga karriär med att försöka lista ut

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

hur insekters vingar kan generera tillräckligt med kraft för att hålla sig i luften.

And you might have heard how engineers proved

Du har kanske hört om hur ingenjörer bevisat

that bumblebees couldn't fly.

att humlor inte kan flyga.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Problemet var att de trodde att insekternas vingar

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

fungerade på samma sätt som flygplansvingar. Men det gör de inte.

And we tackle this problem by building giant,

för att bevisa detta byggde vi gigantiska

dynamically scaled model robot insects

skalenliga robot-modeller av insekter

that would flap in giant pools of mineral oil

där vingarna flaxade i stora bassänger av olja

where we could study the aerodynamic forces.

så att vi kunde studera aerodynamiken i vingarna.

And it turns out that the insects flap their wings

Det visade sig att insekter slår sina vingar

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

på ett väldigt smart sätt, med en väldigt kraftig vinkel i slaget

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

som i den ledande kanten på vingen skapar

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

en tornado-liknande luftvirvel som kallas en "leading edge vortex"

and it's that vortex that actually enables the wings

och det är den här luftvirveln som gör att vingarna

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

kan skapa tillräckligt med lyftkraft för att djuret ska kunna hålla sig i luften.

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

Det som är mest fascinerade

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

är att det inte är vingens form som är det mest intressanta.

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

Det smarta är hur flugan flaxar med vingarna,

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

vilket naturligtvis styrs utav nervsystemet,

and this is what enables flies to perform

och det är det som gör att flugan kan

these remarkable aerial maneuvers.

manövrera så på ett så fantasktisk sätt i luften

Now, what about the engine?

Men vad sägs om motorn då?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

Motorn hos en fluga är helt fascinerande.

They have two types of flight muscle:

De har två typer av flygmuskler:

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

så kallade kraftmuskler som är stretch-activierade,

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

vilket betyder att det inte behöver kontrolleras eftersom det aktiveras automatiskt

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

av nervsystemet varje gång muskeln dras samman.

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

Musklerna är speciellt anpassade för den enorma kraft som behövs för att flyga,

and it fills the middle portion of the fly,

och de fyller mittendelen på flugan

so when a fly hits your windshield,

så att när en fluga träffar din vindruta

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

är det mestadels den kraftiga flygmuskeln du ser.

But attached to the base of the wing

Däremot, i basen på vingen,

is a set of little, tiny control muscles

sitter det det små kontrollmuskler

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

som inte är särskilt kraftfulla men väldigt snabba

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

och de kan styra vinkeln på vingen

on a stroke-by-stroke basis,

vid varje vingslag

and this is what enables the fly to change its wing

och det är dessa som gör att flugan kan ändra sin vinge

and generate the changes in aerodynamic forces

och ändra de aerodynamiska krafterna

which change its flight trajectory.

och därmed ändra flygriktning

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

Självklart är allt detta styrt av nervsystemet.

So let's look at the controller.

Så låt oss undersöka piloten.

Now flies excel in the sorts of sensors

Flugor har otroliga sensorer

that they carry to this problem.

som gör att de kan klara av att flyga.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

De har antenner som känner lukt och hur vinden blåser.

They have a sophisticated eye which is

De har sofistikerade ögon som

the fastest visual system on the planet.

har det snabbaste synsystemet på jorden.

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

de har också ett par ögon uppe på huvudet.

We have no idea what they do.

Vi har ingen aning om vad de gör.

They have sensors on their wing.

De har sensorer på vingarna.

Their wing is covered with sensors, including sensors

Deras vinge är täckt av sensorer, som inkluderar sensorer

that sense deformation of the wing.

som kan känna om vingens form har ändrats.

They can even taste with their wings.

De kan till och med känna smak med vingarna.

One of the most sophisticated sensors a fly has

En av de mest kompliserade sensorerna en fluga har

is a structure called the halteres.

är ett par små vingar som kallas svängkolvar.

The halteres are actually gyroscopes.

Svängkolvarna är egentligen ett gyroskop.

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

Dessa vingar slår fram och tillbaka i 200 hertz

and the animal can use them to sense its body rotation

och flygan kan använda dem till att känna hur dess kropp roterar

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

och korrigera sina manövrer otroligt snabbt.

But all of this sensory information has to be processed

Men alla denna information måste bearbetas

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

av en hjärna, och ja, flugor har faktiskt hjärnor,

a brain of about 100,000 neurons.

en hjärna med drygt 100 000 neuroner.

Now several people at this conference

Flera personer på den här konferensen

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

har redan påstått att bananflugor kan vara av värde för neurovetenskapen

because they're a simple model of brain function.

eftersom de kan användas som en modell av en enkel hjärnfunktion.

And the basic punchline of my talk is,

Själva syftet med min presentation är

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

att jag vill vända det uttalandet upp-och-ner.

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

Jag tycker inte att de är en enkel modell av någonting.

And I think that flies are a great model.

Jag tycker att flugor är en perfekt modell.

They're a great model for flies.

De är en perfekt modell av en fluga.

(Laughter)

(Skratt)

And let's explore this notion of simplicity.

Nu ska vi undersöka denna så kallade enkelhet.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Jag tycker, tyvärr, att många neurovetenskapsmän

we're all somewhat narcissistic.

vi är alla ganska narcissistiska.

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

När vi tänker på en hjärna tänker vi såklart på vår egen hjärna.

But remember that this kind of brain,

Men kom ihåg att den här typen an hjärna,

which is much, much smaller

som är mycket, mycket mindre

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

-- istället för 100 miljarder nervceller har den 100,000 neuroner --

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

är den vanligast förekommande typen av hjärna på jorden

and has been for 400 million years.

och har varit det de senaste 400 miljoner åren.

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

Är det rättvist att säga att den är enkel?

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

Nja, den är väl enkel på så sätt att den har färre neuroner,

but is that a fair metric?

men är det en rättvis grund att mäta på?

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

Jag vill påstå att det inte är det.

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

Om vi funderar på saken så tror jag att vi måste jämföra --

(Laughter) —

(skratt)

we have to compare the size of the brain

vi måste jämföra storleken på hjärnan

with what the brain can do.

med vad hjärnan kan göra.

So I propose we have a Trump number,

Jag föreslår att vi använder oss av ett "Trump tal"

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

ett "Trump tal" är antalet

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

beteenden en människa bemästrar i proportion till antalet neuroner i hjärnan.

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

Nu ska vi räkna ut vad en bananfluga har för "Trump tal".

Now, how many people here think the Trump number

Så, hur många här tror att "Trump talet"

is higher for the fruit fly?

är högre hos en bananfluga?

(Applause)

(Applåder)

It's a very smart, smart audience.

Vi har en väldigt smart publik.

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

Ja, det pekar åt det hållet, det verkar så.

Now I realize that it is a little bit absurd

Jag förstår att det är lite absurt

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

att jämföra beteendet hos en människa med en fluga.

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

Låt oss ta ett annat djur som exempel. Här har vi en mus.

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

En mus har runt 1000 gånger fler neuroner än en fluga.

I used to study mice. When I studied mice,

Jag har studerat möss. När jag studerade möss

I used to talk really slowly.

brukade jag prata väldigt långsamt.

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

Sen hände något när jag började studera flugor istället.

(Laughter)

(Skratt)

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

Om man jämför den biologiska bakgrunden hos flugor och möss

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

så hittar man många likheter. De måste leta efter mat.

They have to engage in courtship.

De måste hitta sig en partner.

They have sex. They hide from predators.

De har sex. De gömmer sig från rovdjur.

They do a lot of the similar things.

De gör många liknande saker.

But I would argue that flies do more.

Jag skulle däremot vilja påstå att flugor gör fler saker.

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

Till exempel, jag ska visa er en filmsekvens

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

och eftersom mycket av min finansiering kommer ifrån det militära

so I'm showing this classified sequence

så visar jag er en hemligstämplad film

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

och ni får inte diskutera den utanför det här rummet. Okej?

So I want you to look at the payload

Jag vill att ni tittar på självaste lasten

at the tail of the fruit fly.

där bak på flugan.

Watch it very closely,

Titta väldigt noga

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

så får ni se varför min sexåriga son

now wants to be a neuroscientist.

vill bli neurovetenskapsman.

Wait for it.

Vänta...

Pshhew.

Pshhew.

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

Så ni håller med om att om flugor inte är lika smarta som möss

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

så är de minst lika smarta som duvor. (skratt)

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

Jag vill få fram att detta inte bara handlar om siffror,

but also the challenge for a fly to compute

utan också om den utmaning det är för en fluga att kunna bearbeta

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

allt dess hjärna måste kunna beräkna trots att den har så små neuroner.

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

Detta är en otroligt vacker bild av en neuron från en mus

that came from Jeff Lichtman's lab,

som kom från Jeff Lichtmans labb,

and you can see the wonderful images of brains

och man kan se dessa underbara bilder av hjärnor

that he showed in his talk.

som han visade i sin presentation.

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

Men uppe i det högra hörnet, ser ni,

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

är en skalenlig bild av en neuron från en fluga.

And I'll expand this up.

Jag förstorar bilden.

And it's a beautifully complex neuron.

Det är en otroligt vacker och komplicerad neuron.

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

Den är bara väldigt, väldigt liten och rent fysiskt är det väldigt svårt att

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

bearbeta information med pyttesmå neuroner.

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

Hur små kan neuroner bli då? Kolla på den är intressanta insekten.

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

Den är lik en fluga. Den har vingar, den har ögon,

it has antennae, its legs, complicated life history,

den har antenner, ben, en komplicerad livshistoria,

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

Det är en parasit, den måste flyga runt och hitta larver

to parasatize,

som den kan parasitera,

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

men dess hjärna är inte bara lika liten som ett sandkorn,

which is comparable for a fruit fly,

ungefär som en bananfluga,

it is the size of a salt grain.

själva insekten är lika liten som ett saltkorn.

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

Här har vi några organismer på samma skala.

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

Det här djuret är lika stort som ett toffeldjur eller en amöba,

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

Och har en hjärna med 7000 neuroner som är så liten --

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

ni kanske har hör talas om någonting som heter cellkroppar,

where the nucleus of the neuron is?

där cellkärnan i neuronen finns?

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

Det här djuret har gjort sig av med dem för de tar för stor plats.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Så det här är ett föredrag om frontlinjer inom neurovetenskap.

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

Jag påstår att en av frontlinjerna inom neurovetenskap är att lista ut hur hjärnan hos det djuret funkar.

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

Låt oss fundera på det här. Hur kan man få så få neuroner att göra mycket?

And I think, from an engineering perspective,

Jag tror, från ett injengörsmässigt perspektiv

you think of multiplexing.

handlar det om multiplexing.

You can take a hardware and have that hardware

Man kan ta hårdvaran och få den hårdvaran att

do different things at different times,

göra flera saker på samma gång

or have different parts of the hardware doing different things.

eller att olika delar i hårdvaran gör olika saker.

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

Dom här två koncepten vill jag undersöka närmare.

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

Det är inte två koncept som jag hittat på,

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

utan koncept som andra har kommit fram till före mig.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

En idé kommer från tuggande krabbor.

And I don't mean chewing the crabs.

Jag menar inte att tugga på krabbor.

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

Jag växte upp i Baltimore så jag är väldigt duktig på att tugga krabbor.

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

Jag menar att det är krabborna som gör själva tuggandet.

Crab chewing is actually really fascinating.

Sättet som krabbor tuggar på är fascinerande.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Krabbor har den här komplicerade strukturen under sina skal,

called the gastric mill

den kallas kvarnen

that grinds their food in a variety of different ways.

som maler maten på flera olika sätt.

And here's an endoscopic movie of this structure.

Här är en endoskopisk film av strukturen.

The amazing thing about this is that it's controlled

Det fantastiska med det här är att den styrs

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

av ett väldigt litet antal neuroner, ett par dussin neuroner ungefär

that can produce a vast variety of different motor patterns,

som kan kan styra ett stort antal rörelser,

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

och anledningen till att de kan göra det är den här lilla nervknuten

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

i krabban som är full av många, många nervmoduler.

You heard about neuromodulators earlier.

Ni hörde om neuromodulering tidigare.

There are more neuromodulators

Det finns fler neuromodulatorer

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

som ändrar, som förser den här strukturen med nerver, än det faktiskt finns nervceller i strukturen,

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

och de kan skapa en komplicerad uppsättning mönster.

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

Den här kunskapen kommer från Eve Marder och hennes många kollegor

who've been studying this fascinating system

som har studerat detta fascinerande system

that show how a smaller cluster of neurons

som visar hur en mindre grupp av nervceller

can do many, many, many things

kan göra många, många, många saker

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

på grund av neuromodulering som kan ske i varje ögonblick.

So this is basically multiplexing in time.

Så det här är i princip multiplexing.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Tänk dig ett nätverk av nervceller med en neuromodulator.

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

Du väljer en grupp celler för att utföra en sorts beteende,

another neuromodulator, another set of cells,

en annan neuromodulering, en annan uppsättning celler,

a different pattern, and you can imagine

ett annat mönster, och du kan tänka dig

you could extrapolate to a very, very complicated system.

att du kan utvidga detta till ett mycket komplicerat system.

Is there any evidence that flies do this?

Men finns det några bevis att flugor gör detta?

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

Tja, i mitt laboratorium och andra laboratorier runt om i världen

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

har vi i många år studerat flugors beteenden i små flygsimulatorer.

You can tether a fly to a little stick.

Du kan binda fast en fluga vid en liten pinne.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

Du kan mäta de aerodynamiska krafterna som flugan skapar.

You can let the fly play a little video game

Du kan låta flugan spela ett litet TV-spel

by letting it fly around in a visual display.

genom att låta den flyga runt i en visuell display.

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

Låt mig visa er en liten filmsekvens av detta.

Here's a fly

Här är en fluga

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

och en stor infraröd bild av flugan i flygsimulatorn

and this is a game the flies love to play.

detta är ett spel som flugorna älskar att spela.

You allow them to steer towards the little stripe,

Du låter dem att styra mot den lilla randen,

and they'll just steer towards that stripe forever.

och de kommer styra mot randen för alltid.

It's part of their visual guidance system.

Det är en del av deras system för visuell vägledning.

But very, very recently, it's been possible

Men mycket, mycket nyligen har det varit möjligt

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

att modifiera dessa typer av beteendemässiga fysiologiska arenor.

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

Detta är utvecklat av en av mina tidigare doktorander,

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

Gaby Maimon, som nu går på Rockefeller Universitet,

and it's basically a flight simulator

och det är i grunden en flygsimulator

but under conditions where you actually can stick an electrode

men under förhållanden där man faktiskt kan sticka en elektrod

in the brain of the fly and record

i hjärnan på flugan och spela in

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

från en genetiskt identifierad neuron i hjärnan på flugan.

And this is what one of these experiments looks like.

Så här ser ett av dom här experimenten ut.

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

Detta var en sekvens tagen av en annan forskare i labbet,

Bettina Schnell.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

Det gröna spåret längst ner visar elektrisk verksamhet

of a neuron in the fly's brain,

i en neuron i hjärnan på flugan,

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

ni kommer se hur flugan börjar flyga, och att flugan faktiskt

controlling the rotation of that visual pattern itself

styr rotationen av det visuella mönstret runt sig själv

by its own wing motion,

genom sina egna vingars rörelse,

and you can see this visual interneuron

och ni kan se hur denna interneuron

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

svarar på mönstret av vingens rörelse när flugan flyger.

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

Så för första gången har vi faktiskt kunnat spela in

from neurons in the fly's brain while the fly

från nervceller i flugans hjärna medan den flyger

is performing sophisticated behaviors such as flight.

och utför avancerade beteenden som till exempel att flyga.

And one of the lessons we've been learning

En sak som vi har lärt oss av detta

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

är att fysiologin hos de celler som vi har studerat

for many years in quiescent flies

i många år hos inaktiva flugor

is not the same as the physiology of those cells

inte är densamma som fysiologin hos dessa celler

when the flies actually engage in active behaviors

när flugorna faktiskt är aktiva

like flying and walking and so forth.

som när de flyger eller går och så vidare.

And why is the physiology different?

Så, varför är fysiologin olika?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Det visar sig att det är på grund av neuromodulering

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

precis som neuromodulering i det lilla cellknuten hos krabbor.

So here's a picture of the octopamine system.

Här är en bild av oktopamin-systemet.

Octopamine is a neuromodulator

Oktopamin är en neuromodulator

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

som verkar spela en viktig roll i flygning och andra beteenden.

But this is just one of many neuromodulators

Men detta är bara en av många neuromodulatorer

that's in the fly's brain.

som finns i flugans hjärna.

So I really think that, as we learn more,

Så jag tror att allt eftersom vi lär oss mer

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

så kommer att visa sig att hela flugas hjärnan

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

är precis som en stor version detta stomatogastriska ganglion

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

och det är en av anledningarna till varför det kan göra så mycket med så få nervceller.

Now, another idea, another way of multiplexing

Nu, en annan idé, en annan typ av multiplexing

is multiplexing in space,

är multiplexing på flera ställen

having different parts of a neuron

där olika delar av en neuron

do different things at the same time.

gör olika saker samtidigt.

So here's two sort of canonical neurons

Här har vi två slags kanoniska neuroner,

from a vertebrate and an invertebrate,

en från ett ryggradsdjur och en från ett ryggradslöst djur,

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

en mänsklig pyramidalcell från Ramon y Cajal,

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

och en annan cell till höger, en inaktiv interneuron,

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

Alan Watson och Malcolm Burrows studerade detta för många år sedan,

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

och Malcolm Burrows kom fram till en ganska intressant idé

based on the fact that this neuron from a locust

som bygger på det faktum att denna neuron från en syrsa

does not fire action potentials.

inte har någon elektrisk aktivitet.

It's a non-spiking cell.

Det är en inaktiv cell.

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

En typisk cell, som nervcellerna i vår hjärna,

has a region called the dendrites that receives input,

har ett område som kallas dendriter som tar emot input,

and that input sums together

och denna input sätts samman

and will produce action potentials

och producerar elektrisk aktivitet

that run down the axon and then activate

som leds igenom axonet och sedan aktiverar

all the output regions of the neuron.

alla områden för output i nervcellen.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Men inaktiva nervceller är faktiskt ganska komplicerade

because they can have input synapses and output synapses

eftersom de kan ta emot information från båda hållen

all interdigitated, and there's no single action potential

samtidigt, och det finns ingen enstaka impuls

that drives all the outputs at the same time.

som styr all utgående information samtidigt.

So there's a possibility that you have computational compartments

Så det finns en möjlighet att det finns databearbetande sektioner

that allow the different parts of the neuron

som tillåter de olika delarna av nervcellen

to do different things at the same time.

att göra flera saker samtidigt.

So these basic concepts of multitasking in time

Så detta grundläggande koncept att kunna hantera och bearbeta saker samtidigt

and multitasking in space,

och med samma celler,

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

jag tror att detta även sker i våra hjärnor,

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

men jag tror att insekter är de sanna mästarna på detta.

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

Så jag hoppas ni tänker lite ¨ annorlunda om insekter nästa gång,

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

och som jag brukar säga, tänk efter innan du tar fram flugsmällan.

(Applause)

(Applåder)