Michael Dickinson: How a fly flies

Michael Dickinson: Michael Dickinson: Bir sinek nasıl uçar?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: Betül Gaffari

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

Uzay Yolu izleyerek büyüdüm. Uzay Yolu'nu çok severim.

Star Trek made me want to see alien creatures,

Uzay Yolu, bende uzaylıları görme isteği uyandırdı

creatures from a far-distant world.

başka dünyalara ait yaratıkları.

But basically, I figured out that I could find

Aslında böyle yaratıkları burada,

those alien creatures right on Earth.

yeryüzünde de bulabileceğimi fark ettim.

And what I do is I study insects.

Yaptığım şey, böcekler üzerinde çalışmak.

I'm obsessed with insects, particularly insect flight.

Böceklere kafayı takmış durumdayım, özellikle de uçuşlarına.

I think the evolution of insect flight is perhaps

Böcek uçuşunun evriminin, canlılık tarihindeki

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

en önemli olaylardan biri olduğu kanısındayım.

Without insects, there'd be no flowering plants.

Böcekler olmasaydı, çiçekli bitkiler olmazdı.

Without flowering plants, there would be no

Çiçekli bitkiler olmasaydı, akıllı, meyve yiyip

clever, fruit-eating primates giving TED Talks.

TED konuşması yapan primatlar olmazdı.

(Laughter)

(Kahkahalar)

Now,

Şimdi,

David and Hidehiko and Ketaki

David, Hidehiko ve Ketaki

gave a very compelling story about

meyve sineği ile insan benzerliğine dair

the similarities between fruit flies and humans,

ilgi uyandırıcı bir öykü anlattılar.

and there are many similarities,

Pek çok benzerlik vardı.

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

Dolayısıyla, insanlar meyve sineklerine benziyorsa,

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

bir sineğin favori eyleminin şu olduğunu düşünebilirsiniz mesela.

(Laughter)

(Kahkahalar)

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

Ancak bu konuşmada benzerlikleri vurgulamak istemiyorum,

between humans and fruit flies, but rather the differences,

daha ziyade insanla sinek arasındaki farklara,

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

ve bence sineğin uzmanlaştığı davranışlara odaklanalım.

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

Şimdi size bir sineğin kızılötesi ışıkta, saniyede

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

7.000 kare hızla çekilmiş videosunu göstereceğim.

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

Sağ tarafta, ekranın dışında, saklanmış elektronik bir yırtıcı var,

that is going to go at the fly.

sineğe doğru gidecek.

The fly is going to sense this predator.

Sinek bu yırtıcının varlığını algılayacak,

It is going to extend its legs out.

Bacaklarını dışarı doğru uzatacak.

It's going to sashay away

Yaşamak için

to live to fly another day.

oradan uzağa süzülecek.

Now I have carefully cropped this sequence

Göz açıp kapatana kadar gerçekleşen

to be exactly the duration of a human eye blink,

bu olayları dikkatle ele aldım.

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

Siz gözünüzü kırparken,

the fly has seen this looming predator,

sinek yaklaşan yırtıcıyı gördü,

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

konumunu hesapladı, uzaklaşmak için harekete geçti,

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

o esnada da kanatlarını saniyede 220 kez çırptı.

I think this is a fascinating behavior

Bence bu, sinek beyninin bilgiyi

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

ne kadar hızlı işlediğini gösteren büyüleyici bir davranış.

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

Şimdi, gelelim uçuşa. Uçmak için gereken ne?

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

Uçmak için, tıpkı bir uçakta olduğu gibi,

you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,

yeteri kadar aerodinamik kuvvet üretebilecek kanatlar,

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

uçuş için gereken gücü üretmeye yetecek bir motor

and you need a controller,

ve bir kumandan gerekir.

and in the first human aircraft, the controller was basically

İnsan yapımı ilk uçakta kumandan, aslında,

the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.

kokpitte oturan Orville ile Wilbur'ın beyinleriydi.

Now, how does this compare to a fly?

Şimdi bu bir sinekle kıyaslanabilir mi?

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

Kariyerimin ilk aşamalarının büyük bölümünü, böcek kanatlarının

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

sinekleri havada tutmaya yetecek gücü nasıl ürettiğini anlamak için harcadım.

And you might have heard how engineers proved

Mühendislerin, yaban arılarının uçamayacağını

that bumblebees couldn't fly.

kanıtladığını duymuşsunuzdur.

Well, the problem was in thinking that the insect wings

Problem, böcek kanatlarının işlevinin, uçak kanatlarının

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

çalışması gibi olduğu fikrindeydi. Ama öyle değil.

And we tackle this problem by building giant,

Bu problemi ele almak için, dinamik olarak

dynamically scaled model robot insects

ölçeklenmiş model robot böceklerin

that would flap in giant pools of mineral oil

içlerinde kanat çırptığı, aerodinamik kuvvetleri

where we could study the aerodynamic forces.

ölçebileceğimiz dev madeni yağ havuzları inşa ettik.

And it turns out that the insects flap their wings

Ve şunu bulduk: Böcekler kanatlarını öylesine

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

akıllıca ve yüksek bir hamle açısında çırpıyordu ki,

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

kanadın önünde bir yapı oluşuyordu.

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

Kanat Önü Girdabı denilen bu küçük hortum benzeri

and it's that vortex that actually enables the wings

yapı sayesinde kanatlar, hayvanı havada tutmaya

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

yetecek kuvveti oluşturuyordu.

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

Yani asıl büyüleyici olan şey

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

kanadın enteresan bir dış görünüşü olması değil.

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

Akıllıca olan, sineğin onu çırpış biçimi.

which of course ultimately is controlled by the nervous system,

Bu da sonuçta sinir sistemince kumanda ediliyor

and this is what enables flies to perform

ve sineklerin dikkat çekici uçuş manevraları

these remarkable aerial maneuvers.

yapmalarını sağlıyor.

Now, what about the engine?

Peki ya motor?

The engine of the fly is absolutely fascinating.

Sineğin motoru tam anlamıyla muhteşemdir.

They have two types of flight muscle:

İki çeşit uçuş kasına sahipler:

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

Güç kası denilenler germe-etkilidir,

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

yani kendisi etkinleşir ve sinir sisteminin

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

kasılıp-gevşemelerle kontrolüne gerek yoktur.

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

Uçuş için gereken muazzam gücü üretmek için uzmanlaşmışlardır

and it fills the middle portion of the fly,

ve sineğin orta bölümünü işgal ederler.

so when a fly hits your windshield,

Yani bir sinek ön camınıza çarptığında

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

bakmakta olduğunuz şey aslında güç kasıdır.

But attached to the base of the wing

Ayrıca kanadın tabanına iliştirilmiş

is a set of little, tiny control muscles

küçük, minicik denetim kasları vardır

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

ve bunlar hiç de güçlü olmamakla beraber çok hızlıdır.

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

Darbeleme temelli olarak

on a stroke-by-stroke basis,

kanat eklemini şekillendirebilir ve

and this is what enables the fly to change its wing

sineğin kanadını değiştirmesini sağlayarak,

and generate the changes in aerodynamic forces

uçuş güzergâhını değiştiren aerodinamik

which change its flight trajectory.

kuvvet değişimlerini üretirler.

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

Ve elbette, sinir sisteminin rolü de tüm bunları kumanda etmektir.

So let's look at the controller.

O halde kumandana bakalım.

Now flies excel in the sorts of sensors

Sinekler bu probleme taşınacak türde

that they carry to this problem.

sensörlerde de uzmanlaşmışlardır.

They have antennae that sense odors and detect wind detection.

Kokuları ve rüzgarı algılayan antenleri var.

They have a sophisticated eye which is

Gözleri öylesine gelişmiş ki,

the fastest visual system on the planet.

gezegendeki en hızlı görsel sistemlerdir.

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

Kafalarının üstünde bir başka göz grubu vardır.

We have no idea what they do.

Neye yaradıkları hakkında hiç bir fikrimiz yok.

They have sensors on their wing.

Kanatlarında algılayıcılar var.

Their wing is covered with sensors, including sensors

Kanatları sensörlerle kaplı. Bazı sensörler

that sense deformation of the wing.

kanat deformasyonlarını algılıyor.

They can even taste with their wings.

Kanatları ile tat bile alabiliyorlar.

One of the most sophisticated sensors a fly has

Sineklerin sahip olduğu en gelişmiş sensörlerden

is a structure called the halteres.

biri "halteres" denilen yapıdır.

The halteres are actually gyroscopes.

Halteres aslında bir jiroskop.

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

Bu aygıt, uçuşta öne-arkaya saniyede 200'e yakın devir yapar.

and the animal can use them to sense its body rotation

Böylece hayvan, gövde dönüşünü algılayarak

and initiate very, very fast corrective maneuvers.

son derece hızlı düzeltme manevraları yapabilir.

But all of this sensory information has to be processed

Tabi tüm bu algısal bilgilerin bir beyin

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

tarafından işlenmesi lazım. Evet, elbette sineğin

a brain of about 100,000 neurons.

yaklaşık 100.000 nöronlu bir beyni var.

Now several people at this conference

Bu konferansta bulunan bazı kişiler,

have already suggested that fruit flies could serve neuroscience

meyve sineklerinin nöroloji araştırmalarında kullanılabileceğini,

because they're a simple model of brain function.

çünkü beynin işlevi için basit bir model olduklarını öne sürdü.

And the basic punchline of my talk is,

Bu konuşmanın can alıcı noktası olarak,

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

bunu alt-üst etmek istiyorum.

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

Bana kalırsa onlar hiçbir şeyin basit bir modeli değiller.

And I think that flies are a great model.

Bence sinekler üstün bir model.

They're a great model for flies.

Onlar, sinekler için gayet üstün bir model.

(Laughter)

(Kahkahalar)

And let's explore this notion of simplicity.

Şimdi gelin şu basitlik kavramını araştıralım.

So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,

Bence, biz nörobilimcilerin pek çoğu

we're all somewhat narcissistic.

ne yazık ki narsistiz.

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

Bir beyin düşündüğümüzde, tabi ki akla kendimizinki geliyor.

But remember that this kind of brain,

Ama unutmayın ki bu beyin türü,

which is much, much smaller

çok daha küçük olmakla birlikte

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

-- 100 milyar yerine 100 bin nöronlu --

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

gezegendeki en yaygın beyin biçimidir ve

and has been for 400 million years.

400 milyon yıldır varolagelmiştir.

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

Peki bunun basit olduğunu söylemek doğru mu?

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

Daha az nöronu olması yönünden basit olabillir,

but is that a fair metric?

ama bu adil bir ölçek mi?

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

Adil bir ölçek olmadığını ileri sürüyorum ben.

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

Gelin biraz düşünelim. Bence kıyaslama --

(Laughter) —

(Kahkahalar)

we have to compare the size of the brain

kıyaslama, beynin büyüklüğüne bağlı olarak

with what the brain can do.

yapabildikleri düşünülerek yapılmalı.

So I propose we have a Trump number,

Şimdi Trump sayısı diye birşey tanımlayalım.

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

Trump sayısı, bu adamın davranış kalıbı sayısının

behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.

beynindeki nöronlara oranı olsun.

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

Meyve sineğinin Trump sayısını hesaplayacağız.

Now, how many people here think the Trump number

Peki aramızdan kaç kişi Trump sayısının meyve sineğinde

is higher for the fruit fly?

daha yüksek olduğunu düşünüyor?

(Applause)

(Alkış)

It's a very smart, smart audience.

Akıllı bir dinleyici kitlesi.

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

Evet, eşitsizlik bu yönde gider, ya da ben böyle derdim.

Now I realize that it is a little bit absurd

Anlaşılıyor ki, bir insanın davranış kalıplarını

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

bir sineğinkilerle karşılaştırmak biraz saçma.

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

Örnek olarak bir başka hayvanı alalım. Mesela fare.

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

Faredeki nöron sayısı, sinekten 1000 kat kadar fazladır.

I used to study mice. When I studied mice,

Fareler üzerinde çalışmıştım. O zamanlar

I used to talk really slowly.

gerçekten pek yavaş konuşurdum.

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

Sonra sinekler üzerinde çalışmaya başlayınca bir şey oldu.

(Laughter)

(Kahkahalar)

Sineklerle farelerin doğal gelişimi karşılaştırıldığında,

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

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

bence kıyaslanabilirler. Yiyecek aramak zorundadırlar.

They have to engage in courtship.

Kur yapmaları gerekir.

They have sex. They hide from predators.

Çiftleşiyorlar. Yırtıcılardan saklanıyorlar.

They do a lot of the similar things.

Bir sürü benzer şey yapıyorlar.

But I would argue that flies do more.

Ama sineklerin daha fazla şey yaptığını iddia ediyorum.

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

Şimdi size bir kayıt göstereceğim. Ama haberiniz olsun,

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

ödeneğimin bir bölümünü ordu karşılıyor ve

so I'm showing this classified sequence

göstereceğim bu gizli kaydı

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

bu odanın dışında unutacaksınız. Tamam mı?

So I want you to look at the payload

Sineğin kuyruğunda taşıdığı

at the tail of the fruit fly.

yüke bakmanızı istiyorum.

Watch it very closely,

Dikkatle izleyin,

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

ve 6 yaşındaki oğlumun neden artık

now wants to be a neuroscientist.

nörobilimci olmak istediğini anlayacaksınız.

Wait for it.

Biraz bekleyin.

Pshhew.

İşte.

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

Sineklerin fare kadar olmasa da

en azından güvercin kadar zeki olduğunu itiraf edin.

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

(Kahkahalar)

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

Varmak istediğim nokta şu: Olay sayılardan ibaret değil.

but also the challenge for a fly to compute

Sinek beyninin hesaplaması gereken

everything its brain has to compute with such tiny neurons.

bütün o şeyleri minicik nöronlarla yapması gerek.

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

Farenin nöronlar arası bağlantılarını gösteren bu güzel

that came from Jeff Lichtman's lab,

görüntü Jeff Lichtman'ın laboratuvarından.

and you can see the wonderful images of brains

Konuşmasında gösterdiği harika beyin

that he showed in his talk.

görüntülerini görebilirsiniz.

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

Ve sağ üst köşede, aynı ölçekte,

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

bir sineğinkini göreceksiniz.

And I'll expand this up.

Bunu büyütelim.

And it's a beautifully complex neuron.

Güzel, kompleks bir nöron.

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

Sadece çok küçük ve böylesine küçük nöronlarla

with trying to compute information with tiny, tiny neurons.

bilgi işlemeye çalışmanın pek çok biofiziksel güçlüğü var.

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

Nöronlar ne kadar küçülebilir? Şu ilginç böceğe bakın.

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

Sineğe benziyor. Kanatları var, gözleri var,

it has antennae, its legs, complicated life history,

antenleri var, bacakları var. Yaşam öyküsü karmaşık.

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

Bu bir parazit. Etrafta uçup, yerleşmek için tırtıl

to parasatize,

bulması gerek.

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

Üstelik beyni meyve sineğininki gibi

which is comparable for a fruit fly,

tuz tanesi büyüklüğünde değil,

it is the size of a salt grain.

bunun kendisi tuz tanesi büyüklüğünde.

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

Bunlar da aynı ölçekte birkaç başka organizma.

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

Bu hayvan, bir Terliksi Hayvan ya da Amip büyüklüğünde

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

ve beyni 7.000 minik nörondan oluşuyor.

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

Bilirsiniz, bunlara Hücre Gövdesi deniyor,

where the nucleus of the neuron is?

Nöron Çekirdeği'nin bulunduğu yer.

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

Bu hayvanda onlar yok, çünkü çok yer kaplıyorlar.

So this is a session on frontiers in neuroscience.

Bu nörobilimin sınırlarıyla ilgili bir toplantı.

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

Bence bu canlının beyninin nasıl işlediğini çözmek, nörobilimin sınırlarını zorlayan şeylerden biri.

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

Gelin bunu düşünelim. Az sayıda nöronun çok iş yapmasını nasıl sağlarsınız?

And I think, from an engineering perspective,

Sanırım, bir mühendisin bakış açısından,

you think of multiplexing.

çoklama aklınıza geliyor.

You can take a hardware and have that hardware

Bir donanım alıp, bunun farklı zamanlarda

do different things at different times,

farklı şeyler yapmasını sağlayabilirsiniz,

or have different parts of the hardware doing different things.

ya da donanımın farklı parçalarının farklı şeyler yapmasını.

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

Bunlar, incelemek istediğim iki kavram.

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

Bunlar benim icat ettiğim kavramlar değil,

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

geçmişte başkalarının ileri sürdüğü kavramlar.

And one idea comes from lessons from chewing crabs.

Fikirlerden biri yengeç çiğnemesinden geliyor.

And I don't mean chewing the crabs.

Yengeçleri çiğnemeyi kastetmiyorum.

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

Ben Baltimore'luyum ve çok iyi yengeç çiğnerim.

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

Ama bahsettiğim şey, çiğneme yapan yengeçler.

Crab chewing is actually really fascinating.

Yengeç çiğnemesi gerçekten muhteşemdir.

Crabs have this complicated structure under their carapace

Yengeçlerin kabuklarının altında bu komplike yapı var,

called the gastric mill

adı Midesel Öğütücü.

that grinds their food in a variety of different ways.

Yiyecekleri bir kaç farklı yolla öğütüyor.

And here's an endoscopic movie of this structure.

İşte bu yapının endoskobik bir filmi.

The amazing thing about this is that it's controlled

Buradaki muhteşem nokta şu ki, bunu kumanda eden

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

engin bir çeşitlilikte hareket kalıpları üretebilen

that can produce a vast variety of different motor patterns,

çok az sayıda, sadece iki düzine kadar nöron.

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

Bu küçücük grubun bunu yapabilmesinin nedeni,

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

çok sayıda nöromodülatör ile çevrili olması.

You heard about neuromodulators earlier.

Nöromodülatörleri daha önce duymuşsunuzdur.

There are more neuromodulators

Bu yapıyı değiştiren ve

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

sinir sistemine bağlayan nöromodülatör sayısı, nöron sayısından fazladır.

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

Komplike bir kalıplar kümesi üretebiliyorlar.

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

Eve Marder ile bu muhteşem sistem üzerinde çalışan

who've been studying this fascinating system

çok sayıda meslektaşının araştırmasından

that show how a smaller cluster of neurons

görülüyor ki, küçük bir nöron kümesinin

can do many, many, many things

çok çok fazla şey

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

yapabilmesinin nedeni an-be-an temelli oluşan nöromodülasyondür.

So this is basically multiplexing in time.

Aslında bu zamanda çoklamadır.

Imagine a network of neurons with one neuromodulator.

Tek bir nöromodülatörlü bir nöron ağı düşünün.

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

Bir davranış çeşidi için bir hücre kümesi seçersiniz,

another neuromodulator, another set of cells,

başka nöromodülatör, başka hücre kümesi,

a different pattern, and you can imagine

farklı bir kalıp ve tahmin edebileceğiniz gibi

you could extrapolate to a very, very complicated system.

çok komplike bir sistem elde edebilirsiniz.

Is there any evidence that flies do this?

Sineklerin bunu yaptığına dair kanıt var mı?

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

Uzun yıllardır dünya çapındaki pek çok laboratuvarda, küçük uçuş

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

simülatörlerinde, sineklerin davranışını inceliyoruz.

You can tether a fly to a little stick.

Sineği iple bir çubuğa bağlayabilirsiniz.

You can measure the aerodynamic forces it's creating.

Yarattığı aerodinamik kuvvetleri ölçebilirsiniz.

You can let the fly play a little video game

Bir görüntünün etrafında uçmasına izin verip

by letting it fly around in a visual display.

ona video oyunu oynatabilirsiniz.

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

Size böyle küçücük bir kayıt göstereyim.

Here's a fly

İşte bir sinek

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

ve sineğin uçuş simülatöründeki büyük kızılötesi görünümü.

and this is a game the flies love to play.

Bu sineklerin oynamayı sevdiği bir oyun.

You allow them to steer towards the little stripe,

Sineğin ufak bir çizgiye doğru uçmasına izin veriyorsunuz,

and they'll just steer towards that stripe forever.

ve hep o çizgiye doğru uçuyor.

It's part of their visual guidance system.

Bu onların görsel algılama sisteminin bir parçası

But very, very recently, it's been possible

Ama çok güncel de olsa, fizyolojiler için

to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.

bu tür davranışsal sahneleri değiştirmek mümkün.

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

Eski Post-Doc araştırmacılarımdan olan ve şu anda

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

Rockefeller'da çalışan Gaby Maimon'ın geliştirdiği

and it's basically a flight simulator

bir uçuş simülatöründe, sineğin beynine bir elektrot yerleştirip,

but under conditions where you actually can stick an electrode

beyindeki genetik olarak tanımlı bir nörondan kayıt yapılabiliyor.

in the brain of the fly and record

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

And this is what one of these experiments looks like.

Bu deneylerden biri şuna benzer bir şey.

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

Bu kayıt, laboratuvardaki bir başka Post-Doc olan

Bettina Schnell tarafından alınmış.

Bettina Schnell.

The green trace at the bottom is the membrane potential

Alttaki yeşil iz sinek beynindeki

bir nöronun Membran Potansiyeli.

of a neuron in the fly's brain,

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

Gördüğünüz gibi sinek uçmaya başladığında, kanat hareketiyle

controlling the rotation of that visual pattern itself

aslında bu görsel kalıbın kendi dönüşünü kontrol ediyor.

by its own wing motion,

and you can see this visual interneuron

Ve sinek uçarken, kanat hareketinin kalıbına verilen

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

bu nöronlar arası görsel tepkiyi görebiliyorsunuz.

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

Böylece ilk kez, sinek uçuş gibi gelişmiş bir davranış

from neurons in the fly's brain while the fly

sergilerken beynindeki nöronlardan kayıt alabildik.

is performing sophisticated behaviors such as flight.

And one of the lessons we've been learning

Öğrendiğimiz şeylerden biri şu oldu:

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

Senelerdir üzerinde çalıştığımız duran sineklerin

for many years in quiescent flies

hücre fizyolojisi, uçan ya da yürüyen

is not the same as the physiology of those cells

when the flies actually engage in active behaviors

aktif davranış içindeki sineklerin hücre fizyolojisi ile aynı değil.

like flying and walking and so forth.

And why is the physiology different?

Peki fizyoloji niçin farklı?

Well it turns out it's these neuromodulators,

Nöromodülatörlerden dolayı olduğu anlaşılıyor,

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

tıpkı yengeçlerde ki o küçücük topluluğun nöromodülatörleri gibi.

So here's a picture of the octopamine system.

Bu bir oktopamin sisteminin resmi.

Octopamine is a neuromodulator

Oktopamin bir nöromodülatör.

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

Uçuşta ve diğer davranışlarda önemli rol oynuyora benziyor.

But this is just one of many neuromodulators

Ama o sinek beynindeki bir sürü nöromodülatörden

that's in the fly's brain.

sadece biri.

So I really think that, as we learn more,

Ve benim düşünceme göre, araştırdıkça göreceğiz ki,

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

sinek beyninin bütünü, bu midesel sinir düğümlerinin

is just like a large version of this stomatogastric ganglion,

daha geniş hali olup, bu kadar az nöronla o kadar çok şey

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

yapabilmelerinin nedenlerinden biridir.

Now, another idea, another way of multiplexing

Bir başka fikir, bir diğer çoklama yolu da

is multiplexing in space,

uzayda çoklamadır.

having different parts of a neuron

Nöronun farklı parçalarına,

do different things at the same time.

aynı anda farklı şeyler yaptırmak.

So here's two sort of canonical neurons

Burada iki çeşit kanonik nöron görüyoruz:

from a vertebrate and an invertebrate,

Biri omurgalıya, diğeri omurgasıza ait.

a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,

Ramony Cajal'dan piramitsel bir insan nöronu

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

ve sağdaki de dikensiz bir ara nöron,

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

o da Alan Watson ve Malcolm Burrows'ın seneler önceki bir çalışmasından.

and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea

Malcolm Burrows, bir çekirgeye ait olan

based on the fact that this neuron from a locust

bu nöronun eylem potansiyeli ateşlememesine dayanan

does not fire action potentials.

oldukça ilginç bir fikir ortaya atmıştı.

It's a non-spiking cell.

Bu dikensiz bir hücre.

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

Tipik bir hücre, örneğin beynimizdeki bir nöron,

has a region called the dendrites that receives input,

Dendrit adında girdiyi alan bir bölgeye sahiptir.

and that input sums together

Girdileri toplar

and will produce action potentials

ve uzantıları çalıştırıp, nöronun çıktı bölgelerini etkinleştiren

that run down the axon and then activate

eylem potansiyelleri üretir.

all the output regions of the neuron.

But non-spiking neurons are actually quite complicated

Dikensiz nöronlar ise biraz karmaşıktır,

because they can have input synapses and output synapses

çünkü hem giriş hem de çıkış sinapslarının hepsi

all interdigitated, and there's no single action potential

içine kapanıktır ve tüm çıktıları aynı anda veren

that drives all the outputs at the same time.

tek bir eylem potansiyeli yoktur.

So there's a possibility that you have computational compartments

Yani, nöronun farklı parçalarının aynı anda

that allow the different parts of the neuron

farklı şeyler yapmasını sağlayan hesaplama bölmelerinin

to do different things at the same time.

varolma olasılığı vardır.

So these basic concepts of multitasking in time

Zamanda çoklama ve uzayda çoklama dediğimiz

and multitasking in space,

bu temel kavramlar,

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

sanıyorum bizim beynimiz için de geçerli,

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

fakat böcekler, bunun asıl ustaları bence.

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

Bundan sonra böcekler hakkında daha farklı düşüneceğinizi umuyorum

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

ve burada da yazdığım gibi diyorum ki, lütfen ezmeden önce tekrar düşünün.

(Applause)

(Alkış)