ABOUT THE SPEAKER
Gero Miesenboeck - Optogeneticist
Using light and a little genetic engineering -- optogenetics -- Gero Miesenboeck has developed a way to control how living nerve cells work, and advanced understanding of how the brain controls behavior.

Why you should listen

Gero Miesenboeck is pioneering the field of optogenetics: genetically modifying nerve cells to respond to light. By flashing light at a modified neuron in a living nervous system, Miesenboeck and his collaborators can mimic a brain impulse -- and then study what happens next. Optogenetics will allow ever more precise experiments on living brains, allowing us to gather better evidence on how electrical impulses on tissue translate into actual behavior and thoughts.

In one experiment, done at Yale, he and his team engineered fruit flies to be light-sensitive in the neural area responsible for escape response. Then the flies were beheaded; fruit flies can live for a day without their heads, but they don't move. When the modified cells were flashed with light, though, the headless flies flew. Miesenboeck had successfully simulated an order from a brain that wasn't even there anymore.

Miesenboeck's current research at Oxford's growing department of neurobiology focuses on the nerve cell networks that underpin what animals perceive, remember and do. In one recent experiment, he used optogenetics to implant an unpleasant memory in a fruit fly, causing it to "remember" to avoid a certain odor as it traveled around. He and his team were able, in fact, to find the fly's specific 12-neuron brain circuit that govern memory formation.

More profile about the speaker
Gero Miesenboeck | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2010

Gero Miesenboeck: Re-engineering the brain

Геро Мийзенбьок предлага ново виждане за мозъка

Filmed:
717,411 views

В търсене на обяснение как функционира човешкия мозък, много учени са се заемали с непосилната задача да регистрират активността на всеки неврон. Геро Мийзенбьок подхожда по обратния ред -- въздейства на определени неврони, за да установи какво точно правят тези неврони, чрез серия изумителни експерименти, които показват по нов начин как плодовите мушици възприемат светлината.
- Optogeneticist
Using light and a little genetic engineering -- optogenetics -- Gero Miesenboeck has developed a way to control how living nerve cells work, and advanced understanding of how the brain controls behavior. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
I have a doppelgangerдвойника.
0
0
3000
Аз имам двойник.
00:18
(LaughterСмях)
1
3000
3000
(Смях)
00:21
DrД-р. GeroГеро is a brilliantблестящ
2
6000
3000
Д-р Геро е прекрасен,
00:24
but slightlyмалко madлуд scientistучен
3
9000
2000
но леко луд учен
00:26
in the "DragonballВидяна Z: AndroidАндроид SagaСага."
4
11000
3000
в Dragonball Z "Сагата Андроид".
00:29
If you look very carefullyвнимателно,
5
14000
2000
Ако се вгледате много внимателно,
00:31
you see that his skullчереп has been replacedзаменя
6
16000
3000
ще видите, че черепът му е заменен
00:34
with a transparentпрозрачен PlexiglasПлексиглас domeкупол
7
19000
2000
с прозрачен плексигласов купол,
00:36
so that the workingsизработки of his brainмозък can be observedнаблюдаваното
8
21000
3000
така че да се вижда как работи мозъкът му,
00:39
and alsoсъщо controlledконтролиран with lightсветлина.
9
24000
3000
и да може да се контролира със светлина.
00:42
That's exactlyточно what I do --
10
27000
2000
Аз правя точно това --
00:44
opticalоптични mindум controlконтрол.
11
29000
2000
оптичен контрол на мозъка.
00:46
(LaughterСмях)
12
31000
2000
(Смях)
00:48
But in contrastконтраст to my evilзло twinблизнак
13
33000
2000
Но за разлика от моя злонамерен двойник,
00:50
who lustsстрасти after worldсвят dominationгосподство,
14
35000
3000
който жадува надмощие над света,
00:53
my motivesмотиви are not sinisterзловещо.
15
38000
3000
моите мотиви не са користни.
00:56
I controlконтрол the brainмозък
16
41000
2000
Аз контролирам мозъка,
00:58
in orderпоръчка to understandразбирам how it worksвърши работа.
17
43000
2000
за да разбера как работи.
01:00
Now wait a minuteминута, you mayможе say,
18
45000
2000
Почакайте, може да кажете,
01:02
how can you go straightнаправо to controllingконтролинг the brainмозък
19
47000
3000
как може да пристъпите директно към контролиране на мозъка,
01:05
withoutбез understandingразбиране it first?
20
50000
2000
без първо да разбирате как работи?
01:07
Isn't that puttingпускането the cartколичка before the horseкон?
21
52000
3000
Не означава ли това да поставяме каручката пред коня?
01:11
ManyМного neuroscientistsневролози agreeСъгласен with this viewизглед
22
56000
3000
Много невролози споделят тази позиция
01:14
and think that understandingразбиране will come
23
59000
3000
и смятат, че това разбиране ще дойде
01:17
from more detailedподробни observationнаблюдение and analysisанализ.
24
62000
3000
вследствие на обстойно наблюдение и анализ.
01:20
They say, "If we could recordрекорд the activityдейност of our neuronsневрони,
25
65000
4000
Те казват: "Ако можем да регистрираме активността на нашите неврони,
01:24
we would understandразбирам the brainмозък."
26
69000
3000
бихме разбрали как работи мозъкът."
01:27
But think for a momentмомент what that meansсредства.
27
72000
3000
Но помислете за момент какво означава това.
01:30
Even if we could measureмярка
28
75000
2000
Дори ако можехме да преценим
01:32
what everyвсеки cellклетка is doing at all timesпъти,
29
77000
2000
какво прави всяка клетка във всеки един момент,
01:34
we would still have to make senseсмисъл
30
79000
2000
пак щеше да е необходимо да намерим логиката
01:36
of the recordedзаписано activityдейност patternsмодели,
31
81000
2000
в регистрираните модели на активността,
01:38
and that's so difficultтруден,
32
83000
2000
а това е толкова трудно,
01:40
chancesшансове are we'llдобре understandразбирам these patternsмодели
33
85000
2000
че шансовете да разберем тези модели,
01:42
just as little as the brainsмозъците that produceпродукция them.
34
87000
3000
са точно толкова малки, колкото и за мозъка, който ги генерира.
01:45
Take a look at what brainмозък activityдейност mightбиха могли, може look like.
35
90000
3000
Погледнете как би могла да изглежда активността на мозъка.
01:48
In this simulationсимулация, eachвсеки blackчерно dotточка
36
93000
2000
В тази симулация, всяка черна точка
01:50
is one nerveнерв cellклетка.
37
95000
2000
представлява една нервна клетка.
01:52
The dotточка is visibleвидим
38
97000
2000
Точката става видима,
01:54
wheneverкогато и да е a cellклетка firesпожари an electricalелектрически impulseимпулс.
39
99000
2000
всеки път, когато клетката излъчи електрически импулс.
01:56
There's 10,000 neuronsневрони here.
40
101000
2000
Невроните тук са 10 000 на брой.
01:58
So you're looking at roughlyприблизително one percentна сто
41
103000
2000
Което означава, че гледате около един процент
02:00
of the brainмозък of a cockroachхлебарка.
42
105000
3000
от мозъка на хлебарка.
02:04
Your brainsмозъците are about 100 millionмилион timesпъти
43
109000
3000
Вашите мозъци са около 100 милиона пъти
02:07
more complicatedсложен.
44
112000
2000
по-сложни.
02:09
SomewhereНякъде, in a patternмодел like this,
45
114000
2000
Някъде, в модел като този,
02:11
is you,
46
116000
2000
сте вие,
02:13
your perceptionsвъзприятия,
47
118000
2000
вашите възприятия,
02:15
your emotionsемоции, your memoriesспомени,
48
120000
3000
вашите емоции, вашите спомени,
02:18
your plansпланове for the futureбъдеще.
49
123000
2000
вашите планове за бъдещето.
02:20
But we don't know where,
50
125000
2000
Но не знаем точно къде,
02:22
sinceот we don't know how to readПрочети the patternмодел.
51
127000
3000
тъй като не знаем как да разчетем модела.
02:25
We don't understandразбирам the codeкод used by the brainмозък.
52
130000
3000
Не разбираме кода, използван от мозъка.
02:28
To make progressпрогрес,
53
133000
2000
За да отбележим напредък,
02:30
we need to breakпочивка the codeкод.
54
135000
2000
трябва да разшифроваме кода.
02:32
But how?
55
137000
2000
Но как?
02:35
An experiencedопитен code-breakerкод-прекъсвач will tell you
56
140000
2000
Всеки добър специалист, ще ви каже,
02:37
that in orderпоръчка to figureфигура out what the symbolsсимволи in a codeкод mean,
57
142000
3000
че за да разберете какво означават символите в определен код,
02:40
it's essentialсъществен to be ableспособен to playиграя with them,
58
145000
3000
от съществено значение е да можете свободно да си служите с тях,
02:43
to rearrangeПренареждане them at will.
59
148000
2000
да ги пренареждате, както решите.
02:45
So in this situationситуация too,
60
150000
2000
Така че, и в тази ситуация,
02:47
to decodeдекодиране the informationинформация
61
152000
2000
за да се разшифрова информацията,
02:49
containedсъдържаща се in patternsмодели like this,
62
154000
2000
която се съдържа в модели като тези,
02:51
watchingгледане aloneсам won'tняма да do.
63
156000
2000
само наблюдение няма да е достатъчно;
02:53
We need to rearrangeПренареждане the patternмодел.
64
158000
2000
трябва да пренаредим модела.
02:55
In other wordsдуми,
65
160000
2000
С други думи,
02:57
insteadвместо of recordingзапис the activityдейност of neuronsневрони,
66
162000
2000
вместо да регистрираме активността на невроните,
02:59
we need to controlконтрол it.
67
164000
2000
трябва да я контролираме.
03:01
It's not essentialсъществен that we can controlконтрол
68
166000
2000
Не е задължително да контролираме
03:03
the activityдейност of all neuronsневрони in the brainмозък, just some.
69
168000
3000
активността на всички неврони в мозъка, само на някои.
03:06
The more targetedцеленасочена our interventionsинтервенции, the better.
70
171000
2000
Колкото по-целенасочени са интервенциите ни, толкова по-добре.
03:08
And I'll showшоу you in a momentмомент
71
173000
2000
И ще ви покажа след малко
03:10
how we can achieveпостигане the necessaryнеобходимо precisionпрецизност.
72
175000
3000
как можем да постигнем необходимото прецизиране.
03:13
And sinceот I'm realisticреалистичен, ratherпо-скоро than grandioseграндиозен,
73
178000
3000
И понеже съм по-скоро реалист, отколкото грандоман,
03:16
I don't claimиск that the abilityспособност to controlконтрол the functionфункция of the nervousнервен systemсистема
74
181000
3000
не твърдя, че възможността да се контролира функцията на нервната система
03:19
will at onceведнъж unravelобяснявам all its mysteriesпотайности.
75
184000
3000
ще разгадае мигновено всичките й мистерии.
03:22
But we'llдобре certainlyразбира се learnуча a lot.
76
187000
3000
Но със сигурност ще научим много.
03:27
Now, I'm by no meansсредства
77
192000
2000
Аз при всички случаи не съм
03:29
the first personчовек to realizeосъзнавам
78
194000
2000
първия човек, който осъзнава
03:31
how powerfulмощен a toolинструмент interventionинтервенция is.
79
196000
3000
колко мощно средство са подобни интервенции.
03:34
The historyистория of attemptsопити
80
199000
2000
Исторически, опитите
03:36
to tinkerкалайджия with the functionфункция of the nervousнервен systemсистема
81
201000
2000
да се разучават функциите на нервната система,
03:38
is long and illustriousзнаменит.
82
203000
2000
датират отдавна и са широко известни.
03:40
It datesдати back at leastнай-малко 200 yearsгодини,
83
205000
3000
Те водят началото си преди поне 200 години,
03:43
to Galvani'sНа Галвани famousизвестен experimentsексперименти
84
208000
2000
от известните експерименти на Галвани
03:45
in the lateкъсен 18thтата centuryвек and beyondотвъд.
85
210000
3000
в края на 18-ти век, както и след това.
03:49
GalvaniГалвани showedпоказан that a frog'sжаба legsкрака twitchedприсви
86
214000
3000
Галвани показва, че жабешките крачета потръпват,
03:52
when he connectedсвързан the lumbarлумбална nerveнерв
87
217000
2000
когато свързва лумбалния нерв
03:54
to a sourceизточник of electricalелектрически currentтекущ.
88
219000
3000
към източник на електрически ток.
03:57
This experimentексперимент revealedразкри the first, and perhapsможе би mostнай-много fundamentalосновен,
89
222000
3000
Този експеримент разкрива първата и може би най-основна
04:00
nuggetкъс самородно злато of the neuralнервен codeкод:
90
225000
2000
находка за невралния код:
04:02
that informationинформация is writtenписмен in the formформа
91
227000
2000
информацията е записана под формата
04:04
of electricalелектрически impulsesимпулси.
92
229000
3000
на електрически импулси.
04:08
Galvani'sНа Галвани approachподход
93
233000
2000
Подходът на Галвани
04:10
of probingсондиране the nervousнервен systemсистема with electrodesелектроди
94
235000
2000
на изследване на нервната система с електроди,
04:12
has remainedостава state-of-the-artсъстоянието на най-съвременните untilдо todayднес,
95
237000
3000
си остава шедьовър и до днес,
04:15
despiteвъпреки a numberномер of drawbacksнедостатъци.
96
240000
3000
въпреки немалкото му слабости.
04:18
StickingЗалепване wiresпроводници into the brainмозък is obviouslyочевидно ratherпо-скоро crudeсуров.
97
243000
3000
Поставянето на жици в мозъка обаче, е очевидно доста непрактично.
04:21
It's hardтвърд to do in animalsживотни that runтичам around,
98
246000
2000
Трудно е да се направи с животни, които бягат наоколо,
04:23
and there is a physicalфизически limitлимит
99
248000
2000
а и има физическо ограничение
04:25
to the numberномер of wiresпроводници
100
250000
2000
за броя на жиците,
04:27
that can be insertedдобавя simultaneouslyедновременно.
101
252000
3000
които могат да се поставят едновременно.
04:30
So around the turnзавой of the last centuryвек,
102
255000
2000
Така, към края на миналия век,
04:32
I startedзапочна to think,
103
257000
2000
започнах да мисля,
04:34
"Wouldn'tНяма да it be wonderfulчудесен if one could take this logicлогика
104
259000
3000
не би ли било чудесно, ако се ползва същата логика,
04:37
and turnзавой it upsideнаопаки down?"
105
262000
2000
но в обратен ред.
04:39
So insteadвместо of insertingВмъкване a wireтел
106
264000
2000
Следователно, вместо поставянето на жица
04:41
into one spotмясто of the brainмозък,
107
266000
3000
в определена част на мозъка,
04:44
re-engineerре-инженер the brainмозък itselfсебе си
108
269000
2000
може да се подходи към самия мозък
04:46
so that some of its neuralнервен elementsелементи
109
271000
3000
така, че някои от невралните му елементи
04:49
becomeда стане responsiveотзивчив to diffuselyдифузно broadcastизлъчване signalsсигнали
110
274000
3000
да са чувствителни към дифузно излъчвани сигнали,
04:52
suchтакъв as a flashфлаш of lightсветлина.
111
277000
3000
какъвто е например светкавицата.
04:55
SuchТакива an approachподход would literallyбуквално, in a flashфлаш of lightсветлина,
112
280000
3000
Такъв един подход, буквално светкавично,
04:58
overcomeпреодолеят manyмного of the obstaclesпрепятствия to discoveryоткритие.
113
283000
3000
ще доведе до преодоляването на много препятствия по пътя на откритията.
05:01
First, it's clearlyясно a non-invasiveнеинвазивни,
114
286000
3000
Първо, очевидно е неагресивна,
05:04
wirelessбезжична formформа of communicationобщуване.
115
289000
3000
безжична форма на комуникация.
05:07
And secondвтори, just as in a radioрадио broadcastизлъчване,
116
292000
2000
И второ, точно както при радио излъчването,
05:09
you can communicateобщуват with manyмного receiversприемници at onceведнъж.
117
294000
3000
може да се комуникира с много получатели на сигнал едновременно.
05:12
You don't need to know where these receiversприемници are,
118
297000
3000
Не е нужно да знаете къде са тези получатели.
05:15
and it doesn't matterвъпрос if these receiversприемници moveход --
119
300000
2000
И е без значение дали тези получатели се движат --
05:17
just think of the stereoстерео in your carкола.
120
302000
3000
просто си представете стерео уредбата в колата си.
05:20
It getsполучава even better,
121
305000
3000
А още по-добре е,
05:23
for it turnsзавои out that we can fabricateизмислям the receiversприемници
122
308000
3000
че се оказва, че можем да измайсторим получателите,
05:26
out of materialsматериали that are encodedкодиран in DNAДНК.
123
311000
3000
измежду веществата, които са кодирани в ДНК.
05:29
So eachвсеки nerveнерв cellклетка
124
314000
2000
Така, всяка нервна клетка
05:31
with the right geneticгенетичен makeupгрим
125
316000
2000
с правилния генетичен състав,
05:33
will spontaneouslyспонтанно produceпродукция a receiverприемник
126
318000
3000
може спонтанно да формира получател,
05:36
that allowsпозволява us to controlконтрол its functionфункция.
127
321000
3000
който ще ни позволи да контролираме функциите му.
05:39
I hopeнадявам се you'llти ще appreciateценя
128
324000
2000
Надявам се да оцените
05:41
the beautifulкрасив simplicityпростота
129
326000
2000
очарованието на това, колко проста е
05:43
of this conceptпонятие.
130
328000
2000
тази концепция.
05:45
There's no high-techвисока технология gizmosмашинарии here,
131
330000
2000
Няма никакви високо технологични приспособления,
05:47
just biologyбиология revealedразкри throughпрез biologyбиология.
132
332000
3000
само биология, илюстрирана чрез биология.
05:51
Now let's take a look at these miraculousчудотворен receiversприемници up closeблизо.
133
336000
3000
Сега, нека да погледнем по-отблизо тези удивителни приемници.
05:54
As we zoomмащабиране in on one of these purpleлилаво neuronsневрони,
134
339000
3000
Разглеждайки по-обстойно тези лилави неврони,
05:57
we see that its outerвъншен membraneмембрана
135
342000
2000
виждаме, че външната им мембрана
05:59
is studdedшипове with microscopicмикроскопични poresпори.
136
344000
2000
e покрита с микроскопични пори.
06:01
PoresПори like these conductповедение electricalелектрически currentтекущ
137
346000
2000
Такива пори провеждат електрически ток
06:03
and are responsibleотговорен
138
348000
2000
и отговарят
06:05
for all the communicationобщуване in the nervousнервен systemсистема.
139
350000
2000
за цялата комуникация в нервната система.
06:07
But these poresпори here are specialспециален.
140
352000
2000
Но тези пори тук са специални.
06:09
They are coupledсъчетано to lightсветлина receptorsрецептори
141
354000
2000
Те са свързани с рецептори за светлина,
06:11
similarподобен to the onesтакива in your eyesочи.
142
356000
3000
подобни на тези във вашите очи.
06:14
WheneverВсеки път, когато a flashфлаш of lightсветлина hitsхитове the receptorрецептор,
143
359000
2000
В случай на светкавица, достигаща до рецептора,
06:16
the poreпорите opensотваря, an electricalелектрически currentтекущ is switchedвключено on,
144
361000
3000
пората се отваря и електрическия поток е налице
06:19
and the neuronневрон firesпожари electricalелектрически impulsesимпулси.
145
364000
3000
и невроните излъчват електрически импулси.
06:22
Because the light-activatedсветлина-активирана poreпорите is encodedкодиран in DNAДНК,
146
367000
3000
Тъй като пората, активирана от светлината, е кодирана в ДНК,
06:25
we can achieveпостигане incredibleневероятен precisionпрецизност.
147
370000
3000
можем да постигнем изключителна точност.
06:28
This is because,
148
373000
2000
Това е така, защото
06:30
althoughмакар че eachвсеки cellклетка in our bodiesтела
149
375000
2000
въпреки, че всяка клетка в телата ни
06:32
containsсъдържа the sameедин и същ setкомплект of genesгени,
150
377000
2000
съдържа един и същи комплекс от гени,
06:34
differentразличен mixesсмеси of genesгени get turnedоказа on and off
151
379000
2000
различни комбинации от гени се "включват" и "изключват"
06:36
in differentразличен cellsклетки.
152
381000
2000
в различните клетки.
06:38
You can exploitподвиг this to make sure
153
383000
2000
Това обстоятелство може да бъде уверение,
06:40
that only some neuronsневрони
154
385000
2000
че само някои неврони
06:42
containсъдържа our light-activatedсветлина-активирана poreпорите and othersдруги don't.
155
387000
3000
съдържат порите, които се активират от светлина, други -- не.
06:45
So in this cartoonкарикатура, the bluishсинкав whiteбял cellклетка
156
390000
2000
На тази илюстрация, клетката в синьо-бял цвят
06:47
in the upper-leftгорния ляв cornerъглов
157
392000
2000
в горния ляв ъгъл,
06:49
does not respondотговарям to lightсветлина
158
394000
2000
не реагира на светлина,
06:51
because it lacksлипсва the light-activatedсветлина-активирана poreпорите.
159
396000
3000
защото при нея липсва пора, реагираща на светлина.
06:54
The approachподход worksвърши работа so well
160
399000
2000
Този подход работи толкова добре,
06:56
that we can writeпиша purelyчисто artificialизкуствен messagesсъобщения
161
401000
2000
че можем да пишем изкуствени съобщения
06:58
directlyпряко to the brainмозък.
162
403000
2000
директно към мозъка.
07:00
In this exampleпример, eachвсеки electricalелектрически impulseимпулс,
163
405000
2000
В този пример, всеки електрически импулс,
07:02
eachвсеки deflectionдеформация on the traceследа,
164
407000
3000
всяко отклонение на траекторията
07:05
is causedпричинен by a briefкратък pulseпулс of lightсветлина.
165
410000
3000
е предизвикано от кратък импулс светлина.
07:08
And the approachподход, of courseкурс, alsoсъщо worksвърши работа
166
413000
2000
Подходът е приложим също и
07:10
in movingдвижещ, behavingдържи animalsживотни.
167
415000
3000
при движещи се, активни животни.
07:13
This is the first ever suchтакъв experimentексперимент,
168
418000
2000
Това е първия по рода си подобен експеримент,
07:15
sortвид of the opticalоптични equivalentеквивалентен of Galvani'sНа Галвани.
169
420000
3000
нещо като оптичния вариант на този на Галвани.
07:18
It was doneСвършен sixшест or sevenседем yearsгодини agoпреди
170
423000
2000
Реализиран е преди шест или седем години,
07:20
by my then graduateзавършвам studentстудент, SusanaЙордан Катърджиев LimaЛима.
171
425000
3000
от тогавашната ми студентка, Сузана Лима.
07:23
SusanaЙордан Катърджиев had engineeredинженерство the fruitплодове flyлетя on the left
172
428000
3000
Сузана поставя мушицата от ляво
07:26
so that just two out of the 200,000 cellsклетки in its brainмозък
173
431000
4000
по такъв начин, че само две от всички 200 000 клетки в мозъка й
07:30
expressedизразена the light-activatedсветлина-активирана poreпорите.
174
435000
3000
проявяват порите, чувствителни към светлина.
07:33
You're familiarзапознат with these cellsклетки
175
438000
2000
Вие познавате тези клетки,
07:35
because they are the onesтакива that frustrateосуети you
176
440000
2000
защото те са точно тези, които ви ядосват,
07:37
when you try to swatудрям силно the flyлетя.
177
442000
2000
когато се опитате да ударите мухата.
07:39
They trainedобучен the escapeбягство reflexрефлекс that makesправи the flyлетя jumpскок into the airвъздух
178
444000
3000
Те предизвикват рефлекса, който кара мухата да скочи във въздуха
07:42
and flyлетя away wheneverкогато и да е you moveход your handръка in positionпозиция.
179
447000
3000
и да отлети всеки път, когато посегнете с ръка.
07:46
And you can see here that the flashфлаш of lightсветлина has exactlyточно the sameедин и същ effectефект.
180
451000
3000
И в случая както виждате, светкавицата има точно такъв ефект.
07:49
The animalживотно jumpsскокове, it spreadsспредове its wingsкрила, it vibratesвибрира them,
181
454000
3000
Животното подскача, разперва крилете си, потреперва,
07:52
but it can't actuallyвсъщност take off
182
457000
2000
но всъщност не може да излети,
07:54
because the flyлетя is sandwichedслепени betweenмежду two glassстъклена чаша platesплочи.
183
459000
3000
защото мушиците са поставени между две стъклени плочки.
07:58
Now to make sure that this was no reactionреакция of the flyлетя
184
463000
2000
Сега, за да се увери, че това не е реакция на мушицата,
08:00
to a flashфлаш it could see,
185
465000
3000
към светкавица, която може да види,
08:03
SusanaЙордан Катърджиев did a simpleпрост
186
468000
2000
Сузана прави простичък,
08:05
but brutallyбрутално effectiveефективен experimentексперимент.
187
470000
2000
но изключително ефективен експеримент.
08:07
She cutразрез the headsглави off of her fliesмухи.
188
472000
3000
Тя отрязва главите на мушиците.
08:11
These headlessбез глава bodiesтела can liveживея for about a day,
189
476000
3000
Тези обезглавени тела могат да живеят около ден,
08:14
but they don't do much.
190
479000
2000
но без особени способности.
08:16
They just standстоя around
191
481000
3000
Те просто стоят
08:19
and groomмладоженеца excessivelyпрекомерно.
192
484000
3000
и щураво се суетят наоколо.
08:22
So it seemsИзглежда that the only traitбелег that survivesоцелява decapitationобезглавяване is vanityсуета.
193
487000
3000
Така че изглежда, че единствената черта, която оцелява, е суетата.
08:25
(LaughterСмях)
194
490000
3000
(Смях)
08:30
AnywayТака или иначе, as you'llти ще see in a momentмомент,
195
495000
2000
Така или иначе, както ще видите след малко,
08:32
SusanaЙордан Катърджиев was ableспособен to turnзавой on the flightполет motorмотор
196
497000
3000
Сузана успява да активира летателния рефлекс
08:35
of what's the equivalentеквивалентен of the spinalгръбначен cordвръв of these fliesмухи
197
500000
3000
на тази част от мушицата, която е еквивалента на гръбначния стълб
08:38
and get some of the headlessбез глава bodiesтела
198
503000
2000
и да накара някои от обезглавените тела
08:40
to actuallyвсъщност take off and flyлетя away.
199
505000
3000
да излетят и да се придвижат.
08:47
They didn't get very farдалече, obviouslyочевидно.
200
512000
2000
Очевидно, не стигат много далеч.
08:50
SinceТъй като we tookвзеха these first stepsстъпки,
201
515000
2000
От момента, в който са направени тези първи стъпки,
08:52
the fieldполе of optogeneticsoptogenetics has explodedексплодира.
202
517000
3000
сферата на оптогенетика търпи бурно развитие.
08:55
And there are now hundredsстотици of labsлаборатории
203
520000
2000
Понастоящем, стотици лаборатории
08:57
usingизползвайки these approachesподходи.
204
522000
2000
използват тези подходи.
08:59
And we'veние имаме come a long way
205
524000
2000
Извървяхме дълъг път
09:01
sinceот Galvani'sНа Галвани and Susana'sНа Сусана first successesуспехи
206
526000
3000
от първите успехи на Галвани и Сузана
09:04
in makingприготвяне animalsживотни twitchТуитч or jumpскок.
207
529000
2000
да накарат животни да потръпват или скачат.
09:06
We can now actuallyвсъщност interfereмеся се with theirтехен psychologyпсихология
208
531000
3000
Сега, всъщност можем да влияем на психологията им
09:09
in ratherпо-скоро profoundдълбок waysначини,
209
534000
2000
по доста значим начин,
09:11
as I'll showшоу you in my last exampleпример,
210
536000
2000
както ще видите в последния ми пример,
09:13
whichкойто is directedнасочено at a familiarзапознат questionвъпрос.
211
538000
3000
който се отнася до един известен въпрос.
09:16
Life is a stringниз of choicesизбор
212
541000
3000
Животът е низ от избори,
09:19
creatingсъздаване на a constantпостоянен pressureналягане to decideреши what to do nextследващия.
213
544000
3000
което създава постоянен натиск да решим какво следва да правим.
09:23
We copeсправи with this pressureналягане by havingкато brainsмозъците,
214
548000
3000
С този натиск се справяме чрез нашите мозъци,
09:26
and withinв рамките на our brainsмозъците, decision-makingвземане на решение centersцентрове
215
551000
3000
а в нашите мозъци са центровете за вземане на решения,
09:29
that I've calledНаречен here the "ActorАктьор."
216
554000
3000
които аз условно съм нарекъл Играчът.
09:33
The ActorАктьор implementsизпълнява a policyполитика that takes into accountсметка
217
558000
3000
Играчът прилага линии на поведение, които отчитат
09:36
the stateсъстояние of the environmentзаобикаляща среда
218
561000
2000
състоянието на заобикалящата го среда
09:38
and the contextконтекст in whichкойто we operateработи.
219
563000
3000
и контекстът, в който функционираме.
09:41
Our actionsмерки changeпромяна the environmentзаобикаляща среда, or contextконтекст,
220
566000
3000
Действията ни променят заобикалящата ни среда или контекст
09:44
and these changesпромени are then fedхранени back into the decisionрешение loopконтур.
221
569000
3000
и тези променени величини, отново заемат мястото си в цикъла на решенията.
09:48
Now to put some neurobiologicalневробиологичните meatмесо
222
573000
3000
Сега, за да вложим невробиологично съдържание
09:51
on this abstractабстрактен modelмодел,
223
576000
2000
в този абстрактен модел,
09:53
we constructedконструиран a simpleпрост one-dimensionalедномерна worldсвят
224
578000
2000
създадохме елементарен модел на света, с едно измерение
09:55
for our favoriteлюбим subjectпредмет, fruitплодове fliesмухи.
225
580000
3000
за нашите любими субекти, плодовите мушици.
09:58
EachВсеки chamberкамера in these two verticalвертикален stacksкупища
226
583000
2000
Всяка от камерите в тези две вертикални хранилища
10:00
containsсъдържа one flyлетя.
227
585000
2000
съдържа по една мушица.
10:02
The left and the right halvesполовини of the chamberкамера
228
587000
3000
Левите и десните половини на камерите
10:05
are filledс примес with two differentразличен odorsмиризми,
229
590000
2000
са пълни с два различни аромата,
10:07
and a securityсигурност cameraкамера watchesчасовници
230
592000
2000
а камера за видеонаблюдение следи
10:09
as the fliesмухи paceтемпо up and down betweenмежду them.
231
594000
3000
движението на мушиците нагоре и надолу между тях.
10:12
Here'sТук е some suchтакъв CCTVВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ footageкадри.
232
597000
2000
Ето част от заснетия материал.
10:14
WheneverВсеки път, когато a flyлетя reachesдостигне the midpointсредна точка of the chamberкамера
233
599000
3000
Всеки път, когато някоя от мушиците достигне средата на камерата,
10:17
where the two odorмиризма streamsпотоци meetСреща,
234
602000
2000
където двата аромата се срещат,
10:19
it has to make a decisionрешение.
235
604000
2000
тя трябва да вземе решение.
10:21
It has to decideреши whetherдали to turnзавой around
236
606000
2000
Тя трябва да реши дали да се завърти
10:23
and stayстоя in the sameедин и същ odorмиризма,
237
608000
2000
и да остане при същия аромат
10:25
or whetherдали to crossкръст the midlineсредната линия
238
610000
2000
или да пресече средната линия
10:27
and try something newнов.
239
612000
2000
и да опита нещо ново.
10:29
These decisionsрешения are clearlyясно a reflectionразмисъл
240
614000
3000
Тези решения са ясно отражение на
10:32
of the Actor'sАктьор policyполитика.
241
617000
3000
линията на поведение на Играчът.
10:36
Now for an intelligentинтелигентен beingсъщество like our flyлетя,
242
621000
3000
За интелигентно същество като нашата мушица,
10:39
this policyполитика is not writtenписмен in stoneкамък
243
624000
3000
тази линия на поведение не е неотменима,
10:42
but ratherпо-скоро changesпромени as the animalживотно learnsнаучава from experienceопит.
244
627000
3000
по-скоро се променя, докато животното се учи от опита си.
10:45
We can incorporateвключи suchтакъв an elementелемент
245
630000
2000
Можем да включим такъв елемент
10:47
of adaptiveадаптивна intelligenceинтелигентност into our modelмодел
246
632000
3000
на адаптивна интелигентност в нашия модел,
10:50
by assumingпредположи that the fly'sлети на brainмозък
247
635000
2000
чрез допускане, че мозъкът на мушицата
10:52
containsсъдържа not only an ActorАктьор,
248
637000
2000
включва не само Играч,
10:54
but a differentразличен groupгрупа of cellsклетки,
249
639000
2000
но и различни групи от клетки,
10:56
a "CriticКритик," that providesосигурява a runningбягане commentaryкоментар
250
641000
3000
Критикa, която предлага постоянен коментар
10:59
on the Actor'sАктьор choicesизбор.
251
644000
2000
за изборите на Играчa.
11:01
You can think of this naggingзаяждането innerатрешна voiceглас
252
646000
3000
Може да си представите този натрапчив вътрешен глас,
11:04
as sortвид of the brain'sна мозъка equivalentеквивалентен
253
649000
2000
като еквивалента за мозъка
11:06
of the CatholicКатолическа ChurchЦърква,
254
651000
2000
на Католическата Църква,
11:08
if you're an AustrianАвстрийски like me,
255
653000
3000
ако сте австриец като мен,
11:11
or the super-egoсупер-его, if you're FreudianФройд,
256
656000
3000
или на суперегото, ако сте Фройдист
11:14
or your motherмайка, if you're JewishЕврейски.
257
659000
2000
или на вашата майка, ако сте евреин.
11:16
(LaughterСмях)
258
661000
4000
(Смях)
11:20
Now obviouslyочевидно,
259
665000
2000
Очевидно,
11:22
the CriticКритик is a keyключ ingredientсъставка
260
667000
3000
критиката е ключовият компонент
11:25
in what makesправи us intelligentинтелигентен.
261
670000
2000
на нашата интелигентност.
11:27
So we setкомплект out to identifyидентифициране
262
672000
2000
Сега се насочваме към идентифициране
11:29
the cellsклетки in the fly'sлети на brainмозък
263
674000
2000
на тези клетки в мозъка на мушицата,
11:31
that playedизигран the roleроля of the CriticКритик.
264
676000
2000
които играят ролята на Критиката.
11:33
And the logicлогика of our experimentексперимент was simpleпрост.
265
678000
3000
Логиката на нашия експеримент е проста.
11:36
We thought if we could use our opticalоптични remoteотдалечен controlконтрол
266
681000
3000
Приемаме, че ако можем да използваме оптичното дистанционно управление,
11:39
to activateактивиране the cellsклетки of the CriticКритик,
267
684000
3000
за да активираме клетките на Критиката,
11:42
we should be ableспособен, artificiallyизкуствено, to nagконче the ActorАктьор
268
687000
3000
следва да можем, изкуствено, да накараме Играчът
11:45
into changingсмяна its policyполитика.
269
690000
2000
да промени линията си на поведение.
11:47
In other wordsдуми,
270
692000
2000
С други думи,
11:49
the flyлетя should learnуча from mistakesгрешки
271
694000
2000
мушицата следва да се поучи от грешките,
11:51
that it thought it had madeизработен
272
696000
2000
които смята, че е направила,
11:53
but, in realityреалност, it had not madeизработен.
273
698000
3000
а в действителност не е.
11:56
So we bredотгледан fliesмухи
274
701000
2000
Така, създадохме мушици,
11:58
whoseкойто brainsмозъците were more or lessпо-малко randomlyна случаен принцип pepperedpeppered
275
703000
3000
чиито мозъци са много или малко произволно осеяни
12:01
with cellsклетки that were lightсветлина addressableадресируеми.
276
706000
2000
с клетки, които са чувствителни към светлина.
12:03
And then we tookвзеха these fliesмухи
277
708000
2000
После взехме тези мушици
12:05
and allowedпозволен them to make choicesизбор.
278
710000
2000
и им предоставихме избор.
12:07
And wheneverкогато и да е they madeизработен one of the two choicesизбор,
279
712000
2000
И всеки път, когато правят един от два избора,
12:09
choseизбрах one odorмиризма,
280
714000
2000
избират даден аромат,
12:11
in this caseслучай the blueсин one over the orangeоранжев one,
281
716000
2000
в този случай, синия пред оранжевия,
12:13
we switchedвключено on the lightsсветлини.
282
718000
2000
включваме светлините.
12:15
If the CriticКритик was amongсред the opticallyОптически activatedактивиран cellsклетки,
283
720000
3000
Ако Критиката е съставена от оптично чувствителни клетки,
12:18
the resultрезултат of this interventionинтервенция
284
723000
2000
резултатът от тази интервенция
12:20
should be a changeпромяна in policyполитика.
285
725000
3000
следва да бъде промяна в линията на поведение.
12:23
The flyлетя should learnуча to avoidда се избегне
286
728000
2000
Мушицата следва да се научи да избягва
12:25
the opticallyОптически reinforcedподсилена odorмиризма.
287
730000
2000
оптично подсиления аромат.
12:27
Here'sТук е what happenedсе случи in two instancesинстанции:
288
732000
3000
Ето какво се случва в два от примерите.
12:30
We're comparingсравняване two strainsщамове of fliesмухи,
289
735000
3000
Сравняваме два щама мушици,
12:33
eachвсеки of them havingкато
290
738000
2000
всяка от които има
12:35
about 100 light-addressableсветлина адресат cellsклетки in theirтехен brainsмозъците,
291
740000
2000
около 100 светло-чувствителни клетки в мозъка си,
12:37
shownпосочен here in greenзелен on the left and on the right.
292
742000
3000
отразени тук в зелено, в ляво и в дясно.
12:40
What's commonчесто срещани amongсред these groupsгрупи of cellsклетки
293
745000
3000
Общото между тези групи от клетки
12:43
is that they all produceпродукция the neurotransmitterневротрансмитер dopamineдопамин.
294
748000
3000
е, че те всички произвеждат невротрансмитера допамин.
12:46
But the identitiesсамоличности of the individualиндивидуален
295
751000
2000
Същността на отделните
12:48
dopamine-producingпроизвеждащи допамин neuronsневрони
296
753000
2000
неврони, произвеждащи допамин, обаче,
12:50
are clearlyясно largelyдо голяма степен differentразличен on the left and on the right.
297
755000
3000
очевидно се различава много в ляво и в дясно.
12:53
OpticallyОптически activatingактивиране
298
758000
2000
Оптичното активиране
12:55
these hundredсто or so cellsклетки
299
760000
2000
на тези стотина клетки,
12:57
into two strainsщамове of fliesмухи
300
762000
2000
при двата щама мушици,
12:59
has dramaticallyдрастично differentразличен consequencesпоследствия.
301
764000
2000
дава коренно различни резултати.
13:01
If you look first at the behaviorповедение
302
766000
2000
Ако погледнете първо поведението
13:03
of the flyлетя on the right,
303
768000
2000
на мушицата в дясно,
13:05
you can see that wheneverкогато и да е it reachesдостигне the midpointсредна точка of the chamberкамера
304
770000
3000
ще видите, че всеки път, когато достигне средата на камерата,
13:08
where the two odorsмиризми meetСреща,
305
773000
2000
където двата аромата се срещат,
13:10
it marchesпоходи straightнаправо throughпрез, as it did before.
306
775000
3000
продължава право напред, както и преди.
13:13
Its behaviorповедение is completelyнапълно unchangedнепроменени.
307
778000
2000
Поведението й е напълно непроменено.
13:15
But the behaviorповедение of the flyлетя on the left is very differentразличен.
308
780000
3000
Поведението на мушицата в ляво е много различно.
13:18
WheneverВсеки път, когато it comesидва up to the midpointсредна точка,
309
783000
3000
Всеки път, когато достигне средата,
13:21
it pausesпаузи,
310
786000
2000
прави пауза,
13:23
it carefullyвнимателно scansсканиране the odorмиризма interfaceинтерфейс
311
788000
2000
внимателно изучава разделящата аромата повърхнина,
13:25
as if it was sniffingсмъркане out its environmentзаобикаляща среда,
312
790000
2000
като че ли вдишва заобикалящата го среда
13:27
and then it turnsзавои around.
313
792000
2000
и после се обръща.
13:29
This meansсредства that the policyполитика that the ActorАктьор implementsизпълнява
314
794000
3000
Това означава, че линията на поведение, която Играчът следва
13:32
now includesвключва an instructionинструкция to avoidда се избегне the odorмиризма
315
797000
2000
сега включва инструкция да се избягва аромата,
13:34
that's in the right halfнаполовина of the chamberкамера.
316
799000
3000
който е в дясната половина на камерата.
13:37
This meansсредства that the CriticКритик
317
802000
2000
Това означава, че Критиката
13:39
mustтрябва да have spokenизречен in that animalживотно,
318
804000
2000
трябва да е проговорила у това животно
13:41
and that the CriticКритик mustтрябва да be containedсъдържаща се
319
806000
2000
и че Критиката трябва да се съдържа
13:43
amongсред the dopamine-producingпроизвеждащи допамин neuronsневрони on the left,
320
808000
3000
сред произвеждащите допамин неврони в ляво,
13:46
but not amongсред the dopamineдопамин producingпроизводство neuronsневрони on the right.
321
811000
3000
но не и сред произвеждащите допамин неврони в дясно.
13:49
ThroughЧрез manyмного suchтакъв experimentsексперименти,
322
814000
3000
Чрез множество такива експерименти,
13:52
we were ableспособен to narrowтесен down
323
817000
2000
успяхме да сведем
13:54
the identityидентичност of the CriticКритик
324
819000
2000
идентичността на Критиката,
13:56
to just 12 cellsклетки.
325
821000
2000
до едва 12 клетки.
13:58
These 12 cellsклетки, as shownпосочен here in greenзелен,
326
823000
3000
Тези 12 клетки, както е показано тук в зелено,
14:01
sendизпращам the outputпродукция to a brainмозък structureструктура
327
826000
2000
изпращат изходните данни към мозъчна структура,
14:03
calledНаречен the "mushroomгъби bodyтяло,"
328
828000
2000
която се нарича гъбовидното тяло,
14:05
whichкойто is shownпосочен here in grayсив.
329
830000
2000
което тук е в сиво.
14:07
We know from our formalформален modelмодел
330
832000
2000
Знаем oт нашия условен модел,
14:09
that the brainмозък structureструктура
331
834000
2000
че в структурата на мозъка,
14:11
at the receivingполучаване endкрай of the Critic'sНа критиката commentaryкоментар is the ActorАктьор.
332
836000
3000
от страната на получаващия коментара на Критиката, е Играчът.
14:14
So this anatomyанатомия suggestsподсказва
333
839000
2000
Следователно, тази анатомия предполага,
14:16
that the mushroomгъби bodiesтела have something to do
334
841000
3000
че гъбовидните тела имат нещо общо
14:19
with actionдействие choiceизбор.
335
844000
2000
с избора на действие.
14:21
BasedНа база on everything we know about the mushroomгъби bodiesтела,
336
846000
2000
Въз основа на всичко, което знаем за гъбовидните тела
14:23
this makesправи perfectсъвършен senseсмисъл.
337
848000
2000
това звучи съвсем логично.
14:25
In factфакт, it makesправи so much senseсмисъл
338
850000
2000
Всъщност, звучи толкова логично,
14:27
that we can constructпострои an electronicелектронен toyиграчка circuitверига
339
852000
3000
че можем да направим платка за електронна играчка,
14:30
that simulatesсимулира the behaviorповедение of the flyлетя.
340
855000
3000
която да стимулира поведението на мушицата.
14:33
In this electronicелектронен toyиграчка circuitверига,
341
858000
3000
В тази платка на електронната играчка,
14:36
the mushroomгъби bodyтяло neuronsневрони are symbolizedсимволизира
342
861000
2000
невроните на гъбовидното тяло са обозначени
14:38
by the verticalвертикален bankбанка of blueсин LEDsСветодиоди
343
863000
3000
с вертикален ред от сини светодиоди (LED индикатори),
14:41
in the centerцентър of the boardборд.
344
866000
3000
в центъра на полето.
14:44
These LED'sLED are wiredкабелен to sensorsсензори
345
869000
2000
Светодиодите са свързани към сензори,
14:46
that detectоткриване the presenceприсъствие of odorousмиризлив moleculesмолекули in the airвъздух.
346
871000
3000
които отчитат присъствието на молекули на аромата във въздуха.
14:50
EachВсеки odorмиризма activatesактивира a differentразличен combinationсъчетание of sensorsсензори,
347
875000
3000
Всеки аромат активира различна комибинация от сензори,
14:53
whichкойто in turnзавой activatesактивира
348
878000
2000
което на свой ред активира
14:55
a differentразличен odorмиризма detectorдетектор in the mushroomгъби bodyтяло.
349
880000
3000
различен детектор на аромат, в гъбовидното тяло.
14:58
So the pilotпилот in the cockpitпилотската кабина of the flyлетя,
350
883000
2000
Така пилотът в пилотската кабина на мушицата,
15:00
the ActorАктьор,
351
885000
2000
Играчът,
15:02
can tell whichкойто odorмиризма is presentнастояще
352
887000
2000
може да различи кой аромат е налице,
15:04
simplyпросто by looking at whichкойто of the blueсин LEDsСветодиоди lightsсветлини up.
353
889000
4000
като просто погледне кой от сините светодиоди е включен.
15:09
What the ActorАктьор does with this informationинформация
354
894000
2000
Какво прави Играчът с тази информация,
15:11
dependsЗависи on its policyполитика,
355
896000
2000
зависи от линията му на поведение,
15:13
whichкойто is storedсъхранени in the strengthsсилни страни of the connectionВръзка,
356
898000
2000
която се съхранява в силата на връзката
15:15
betweenмежду the odorмиризма detectorsдетектори
357
900000
2000
между детекторите за аромат
15:17
and the motorsмотори
358
902000
2000
и двигателните мускули,
15:19
that powerмощност the fly'sлети на evasiveуклончив actionsмерки.
359
904000
2000
които дават тласък на уклончивите действия на мушицата.
15:22
If the connectionВръзка is weakслаб, the motorsмотори will stayстоя off
360
907000
2000
Ако връзката е слаба, двигателните мускули няма да се задействат
15:24
and the flyлетя will continueпродължи straightнаправо on its courseкурс.
361
909000
3000
и мушицата ще продължи напред по курса си.
15:27
If the connectionВръзка is strongсилен, the motorsмотори will turnзавой on
362
912000
3000
Ако връзката е силна, мускулите се задействат
15:30
and the flyлетя will initiateинициира a turnзавой.
363
915000
3000
и мушицата прави завой.
15:33
Now considerобмислям a situationситуация
364
918000
2000
Сега си представете ситуация,
15:35
in whichкойто the motorsмотори stayстоя off,
365
920000
2000
в която двигателните мускули остават в покой,
15:37
the flyлетя continuesпродължава on its pathпът
366
922000
3000
мушицата продължава по пътя си
15:40
and it suffersстрада some painfulболезнен consequenceследствие
367
925000
2000
и претърпява болезнено следствие,
15:42
suchтакъв as gettingполучаване на zappedzapped.
368
927000
2000
като например да бъде ударена.
15:44
In a situationситуация like this,
369
929000
2000
В ситуация като тази,
15:46
we would expectочаквам the CriticКритик to speakговоря up
370
931000
2000
се очаква Критиката да заговори
15:48
and to tell the ActorАктьор
371
933000
2000
и да каже на Играчът
15:50
to changeпромяна its policyполитика.
372
935000
2000
да промени линията си на поведение.
15:52
We have createdсъздаден suchтакъв a situationситуация, artificiallyизкуствено,
373
937000
3000
Ние създаваме такава ситуация изкуствено,
15:55
by turningобръщане on the criticкритик with a flashфлаш of lightсветлина.
374
940000
3000
чрез задействане на Критиката със светлинен проблясък.
15:58
That causedпричинен a strengtheningукрепване на of the connectionsвръзки
375
943000
3000
Това води до засилване на връзките
16:01
betweenмежду the currentlyпонастоящем activeактивен odorмиризма detectorдетектор
376
946000
3000
между активния в момента детектор на аромат
16:04
and the motorsмотори.
377
949000
2000
и двигателните мускули.
16:06
So the nextследващия time
378
951000
2000
Така, следващия път,
16:08
the flyлетя findsнаходки itselfсебе си facingизправени пред the sameедин и същ odorмиризма again,
379
953000
3000
мушицата се оказва пред същия аромат отново,
16:11
the connectionВръзка is strongсилен enoughдостатъчно to turnзавой on the motorsмотори
380
956000
3000
връзката е достатъчно силна, за да задейства двигателните мускули
16:14
and to triggerтригер an evasiveуклончив maneuverманевра.
381
959000
3000
и да предизвика отстъпление.
16:19
I don't know about you,
382
964000
3000
Не знам за вас,
16:22
but I find it exhilaratingвълнуващо to see
383
967000
3000
но аз считам, че е обнадеждаващо да се види
16:25
how vagueнеясен psychologicalпсихологичен notionsпонятия
384
970000
3000
как неясни психологически схващания
16:28
evaporateизпарява се and give riseиздигам се
385
973000
2000
отстъпват място на началото
16:30
to a physicalфизически, mechanisticмеханистични understandingразбиране of the mindум,
386
975000
3000
на едно материално, механистично възприятие за мозъка,
16:33
even if it's the mindум of the flyлетя.
387
978000
3000
дори и да става дума за мозъка на муха.
16:36
This is one pieceпарче of good newsНовини.
388
981000
3000
Това е своебразна добра новина.
16:39
The other pieceпарче of good newsНовини,
389
984000
2000
Другата своебразна добра новина,
16:41
for a scientistучен at leastнай-малко,
390
986000
2000
или поне добра за един учен,
16:43
is that much remainsостанки to be discoveredоткрит.
391
988000
3000
е че предстоят още много открития.
16:46
In the experimentsексперименти I told you about,
392
991000
2000
В експериментите, за които ви споменах,
16:48
we have liftedповдигна the identityидентичност of the CriticКритик,
393
993000
3000
въведохме величината идентичност на Критиката,
16:51
but we still have no ideaидея
394
996000
2000
но все още нямаме идея
16:53
how the CriticКритик does its jobработа.
395
998000
2000
как работи Критиката.
16:55
Come to think of it, knowingпознаване when you're wrongпогрешно
396
1000000
2000
Като се замисля над това, да знаете, че когато грешите
16:57
withoutбез a teacherучител, or your motherмайка, tellingказвам you,
397
1002000
3000
учителя ви или майка ви ги няма, за да ви кажат,
17:00
is a very hardтвърд problemпроблем.
398
1005000
2000
е много трудна задача.
17:02
There are some ideasидеи in computerкомпютър scienceнаука
399
1007000
2000
Съществуват идеи в компютърната наука
17:04
and in artificialизкуствен intelligenceинтелигентност
400
1009000
2000
и в тази за изкуствения интелект,
17:06
as to how this mightбиха могли, може be doneСвършен,
401
1011000
2000
как може да се направи това,
17:08
but we still haven'tима не solvedрешен
402
1013000
2000
но все още не намираме обяснение
17:10
a singleединичен exampleпример
403
1015000
2000
в нито един пример,
17:12
of how intelligentинтелигентен behaviorповедение
404
1017000
3000
как интелигентно поведение
17:15
springsПружини from the physicalфизически interactionsвзаимодействия
405
1020000
2000
възниква от физически взаимодействия
17:17
in livingжив matterвъпрос.
406
1022000
2000
в живата материя.
17:19
I think we'llдобре get there in the not too distantдалечен futureбъдеще.
407
1024000
3000
Мисля, че ще го постигнем в обозримото бъдеще.
17:22
Thank you.
408
1027000
2000
Благодаря ви!
17:24
(ApplauseАплодисменти)
409
1029000
4000
(Аплодисменти)
Translated by Teodora Mihaylova
Reviewed by Anton Hikov

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Gero Miesenboeck - Optogeneticist
Using light and a little genetic engineering -- optogenetics -- Gero Miesenboeck has developed a way to control how living nerve cells work, and advanced understanding of how the brain controls behavior.

Why you should listen

Gero Miesenboeck is pioneering the field of optogenetics: genetically modifying nerve cells to respond to light. By flashing light at a modified neuron in a living nervous system, Miesenboeck and his collaborators can mimic a brain impulse -- and then study what happens next. Optogenetics will allow ever more precise experiments on living brains, allowing us to gather better evidence on how electrical impulses on tissue translate into actual behavior and thoughts.

In one experiment, done at Yale, he and his team engineered fruit flies to be light-sensitive in the neural area responsible for escape response. Then the flies were beheaded; fruit flies can live for a day without their heads, but they don't move. When the modified cells were flashed with light, though, the headless flies flew. Miesenboeck had successfully simulated an order from a brain that wasn't even there anymore.

Miesenboeck's current research at Oxford's growing department of neurobiology focuses on the nerve cell networks that underpin what animals perceive, remember and do. In one recent experiment, he used optogenetics to implant an unpleasant memory in a fruit fly, causing it to "remember" to avoid a certain odor as it traveled around. He and his team were able, in fact, to find the fly's specific 12-neuron brain circuit that govern memory formation.

More profile about the speaker
Gero Miesenboeck | Speaker | TED.com