How you can make a fruit fly eat veggies | DIY Neuroscience, a TED series

Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta

Translator: Joseph Geni Reviewer: Uy Tran

Greg Gage: Nhiệm vụ muôn thuở của bậc cha mẹ

là ép con mình ăn rau củ.

Nhưng để con ăn bánh quy hoặc kem

là điều khá dễ dàng.

Đó là vì não của ta thích vị ngọt hơn.

Có một công nghệ mới tên là “Optogenetics”

Greg Gage: It's an age-old pursuit of all parents,

có thể đánh lừa nhú vị giác,

getting their kids to eat their vegetables.

ví dụ như khiến ta thích rau củ hơn đồ ngọt.

But getting them to eat cookies or ice cream

Hôm nay, chúng tôi sẽ thử xem bằng cách dùng ruồi giấm.

is relatively easy,

and that's because our brains prefer sweetness.

[DIY Neuroscience]

Now, there's a new technology called optogenetics

Lí do chúng tôi thử nghiệm bằng ruồi giấm

which may be able to trick our taste buds,

là vì chúng có hệ thần kinh đủ nhỏ

for instance preferring vegetables over sweets.

cho ta cơ hội ngàn vàng để hiểu thực hư vấn đề.

We're going to try this today using fruit flies.

Khó tin nhưng nụ vị giác của ruồi giấm rất giống của người.

[DIY Neuroscience]

Nhưng trước khi thao túng khẩu vị của chúng,

The reason why we experiment with fruit flies

ta cần xác minh: Khẩu vị căn bản của ruồi giấm là gì?

is they have a small enough nervous system

Ruồi giấm thích vị gì?

that gives us a fighting chance to really understand what's going on.

Chúng tôi gọi đây là thí nghiệm kiểm soát.

And believe it or not, their taste buds are very similar to ours.

Spencer đã làm việc cật lực.

Spencer, làm thí nghiệm đầu tiên nào.

But before we try to manipulate their taste preferences,

Chúng ta muốn thử xem ruồi giấm thích chuối hay bông cải xanh.

we need to establish: What is the baseline of the fruit fly?

Vậy ta cần gì?

What does it prefer?

Spencer Brown: Ta cần máy theo dõi, giống như ipad cho ruồi.

We call this a control experiment.

Spencer's been hard at work doing this.

Nó đo tần suất động chạm.

OK, Spencer, let's do our first experiment.

GG: Cháu bỏ ruồi vào mỗi căn buồng à?

SB: Vâng. Bên trong cháu đặt chuối và bông cải xanh

We want to test to see if fruit flies prefer bananas or broccoli.

để xem ruồi thích cái nào hơn.

So what do we need?

GG: Để tính số lần ruồi ăn chuối so với ăn bông cải xanh,

Spencer Brown: So we need the fly pad, which is basically an iPad for flies.

các buồng này được trang bị điện cực nhỏ gửi dữ liệu đến máy tính.

It measures the touch.

GG: You put a fly in each chamber?

SB: Yeah. Inside, we'll offer them banana and broccoli

Vậy kết quả giữa chuối và bông cải xanh thế nào nhỉ?

to see which one they prefer.

GG: In order to count how many times

SB: Cháu thấy ruồi thích chuối hơn hẳn.

the fruit fly eats a banana versus the broccoli,

GG: Dù có hai thứ, nhưng như đa số trẻ em,

these chambers have been outfitted with a small electrode

chúng không ăn bông cải xanh và chọn thứ có vị ngọt hơn.

that sends data to a computer.

GG: Xin nói sơ qua cơ chế hoạt động của vị giác.

And so what were your findings on banana versus broccoli?

Nụ vị giác được cấu tạo bởi các noron đặc biệt gọi là thụ thể vị giác.

SB: I found that the flies visited banana the most.

Khi ta ăn thứ gì đó kích hoạt một vị giác cụ thể,

GG: Both were there, but like most kids,

they choose not to eat the broccoli, and they go switch to something sweeter.

những noron vị giác sẽ truyền tín hiệu đến não bộ.

Điều này giúp não biết vị ngọt và vị đắng.

GG: Now a quick background on how taste works.

Khi ruồi giấm ăn chuối, noron vị ngọt sẽ được kích hoạt.

Taste buds are made up of specialized neurons

called taste receptors.

When we eat something that triggers a particular taste,

Nhưng khi nó ăn bông cải xanh, các noron này khá yên phận.

those taste neurons will fire a signal to the brain.

Nhưng nếu ta có thể kích hoạt các noron vị ngọt

This allows our brain to know what's sweet and what's bitter.

mỗi khi chúng ăn bông cải xanh thì sao?

Ta có thể khiến ruồi giấm thích bông cải xanh nhiều như chuối.

So when a fruit fly eats a banana, its sweet taste neurons will fire.

Nhờ vào Optogenetics.

But when it eats broccoli, those same neurons stay pretty quiet.

Đây là công cụ cách mạng mới giúp ngành khoa học thần kinh phất lên.

But what if we could force those sweet-tasting neurons to fire

Ở đây, “opto” nghĩa là ánh sáng

every time the fruit fly eats broccoli?

và “genetic” đề cập đến việc ruồi giấm bị biến đổi gen

We may be able to get the fruit fly

để chứa 1 gen đặc biệt cho phép một lượng noron cụ thể phản ứng với ánh sáng.

to like broccoli as much as banana.

Enter optogenetics.

This is the revolutionary new tool that's taking neuroscience by storm,

Chúng tôi thêm đoạn gen đặc biệt vào các thụ thể vị ngọt.

and in this case, "opto" means light

Giờ là phần thú vị.

and "genetic" refers to the fact that these fruit flies have been modified

Nhờ Optogenetics, ta có thể kiểm soát những noron đặc biệt

to contain a special gene that makes only certain neurons respond to light.

bất cứ khi nào chúng tiếp xúc với ánh sáng có màu rực rỡ

khiến chúng gửi tín hiệu đến não bộ.

In our case, we've added the special gene to the sweet taste receptors.

Trong thí nghiệm này, ta sẽ cho ruồi giấm bị biến đổi gen

Now here's the fun part.

chọn giữa chuối và bông cải xanh lần nữa.

Optogenetics means that we can control these special neurons

Nhưng lần này, mỗi khi ruồi giấm ăn bông cải xanh,

whenever they're exposed to a bright-colored light,

ta sẽ kích hoạt một nguồn sáng đỏ rực.

causing them to send messages to the brain.

Khi các thụ thể vị giác thấy ánh sáng đỏ, chúng sẽ mở ra,

In this experiment, we're going to have these modified fruit flies

và kích thích noron,

và thông tin vị ngọt sẽ được gửi đến não bộ.

choose between banana and broccoli again,

only this time, every time the fruit fly eats the broccoli,

Cháu lấy ruồi ra bằng cách nào?

SB: Cháu sẽ dùng “thiết bị hút đường khẩu”,

we're going to trigger a big bright red light.

gồm 2 ống hút gắn với nhau.

And when the channels see that red light, they're going to open up,

GG: À, là ống hút nhưng gọi sang lên.

SB: Cơ bản là thế.

and they're going to cause that neuron to fire,

GG: Giờ cháu sẽ hút ruồi giấm ra. SB: Vâng.

and the sweet taste message will be sent to the brain.

Cháu từng vô tình hút ruồi vào miệng chưa?

How do you get them out?

SB: So we're going to be using a mouth aspirator,

SB: Một hay hai lần gì đó.

so it's just two straws put together.

GG: So it's a fancy name for a straw.

SB: Basically.

GG: So you're going to suck those out.

GG: Chúng đây rồi. Được bốn con. Hoàn hảo.

Vậy cháu sẽ bật OptoStimmers này.

Have you ever sucked up a fly before?

SB: Once or twice.

Cháu sẽ đặt nguồn sáng ngay trên những buồng này.

Giờ ta sẽ ngồi và đợi ruồi giấm ăn bông cải xanh.

Và khi ánh sáng chiếu vào,

GG: There we go. You got all four.

ruồi giấm sẽ nghĩ chúng đang ăn thứ gì đó ngọt.

OK, perfect.

So you're going to turn on your OptoStimmers here.

Mau nào. Ồ nó đang đến gần hơn.

You're going to park the light right on top of the chambers.

Mau nào. Ngon lắm đấy.

SB: Sắp rồi.

So now we sit here and we wait for them to eat broccoli,

GG: Nó quay lại rồi. Hay lắm!

and then when the light fires,

Giờ ta thấy một vài con ruồi chuyển từ chuối sang bông cải xanh.

they're going to think it's tasting something sweet.

Come on. Oh, he's getting closer.

SB: Chính xác. GG: Mỗi khi ánh sáng nhấp nháy

Come on. It tastes good now.

nghĩa là ruồi giấm nghĩ chúng đang ăn thứ gì đó ngọt.

SB: It's about to.

GG: Oh, he's back. All right!

SB: Vâng. Chú ruồi này đang làm đúng theo giả thuyết.

All right, so now we see that some of these flies

GG: Ta có thể giải cứu bông cải xanh

are switching over from the banana to the broccoli.

và khiến ruồi giấm thích nó như chuối.

SB: Exactly, yeah.

Và ta có thể tạo ra kết quả tương tự trong tất cả các thí nghiệm.

GG: Every time this light goes off,

that means that they think they're tasting something sweet.

Câu hỏi là: Ta có thể làm điều tương tự với con người không?

SB: Yeah. So this guy's really going after it.

À, còn phụ thuộc vào một số điều.

GG: So we saw that we were able to rescue broccoli

Đầu tiên, công cụ Optogenetics có tác dụng với người không?

and make it just as appealing as banana to our fruit flies.

Và có vẻ câu trả lời là có.

And we're able to replicate these same results

Thực tế, các thử nghiệm lâm sàng đã được lên kế hoạch

in all of our experiments.

So the question is: Can we do the same thing in humans?

để điều trị đau mạn tính và mù nhờ vào Optogenetics.

Well, that depends on a number of items.

First, do optogenetic tools even work in humans?

Câu hỏi tiếp theo là liệu ta có thể dễ dàng kích hoạt một nguồn sáng

để mỗi khi ta ăn rau củ, nó sẽ phát sáng không?

And that looks like the answer is yes,

Vì vậy, tôi e rằng câu trả lời vẫn là không.

and in fact, clinical trials are already being planned

that will treat chronic pain and blindness using optogenetics.

Nhưng hôm nay, ta có dịp chứng kiến một phần nhỏ của Optogenetics,

And the next question is, can we easily trigger a light source

và đó là một tiềm năng thú vị.

(Âm nhạc)

so that every time we eat vegetables, it will go off?

For that, I'm afraid at least at this time, the answer is still no.

But today, we got to witness just a taste of optogenetics

and its amazing potential.

(Music)