00:00...
...

[1] 00:15I grew up watching Star Trek. I love Star Trek.
Eu cresci assistindo a Star Trek. Eu amo Star Trek.

[2] 00:19Star Trek made me want to see alien creatures,
Star Trek fez com que eu quisesse ver criaturas alienígenas.

[3] 00:23creatures from a far-distant world.
criaturas de um mundo distante.

[4] 00:26But basically, I figured out that I could find
Mas, basicamente, eu percebi que eu poderia achar

[5] 00:28those alien creatures right on Earth.
aquelas criaturas alieníginas aqui mesmo na Terra.

[6] 00:31And what I do is I study insects.
E o que eu faço é estudar insetos.

[7] 00:34I'm obsessed with insects, particularly insect flight.
Eu sou obcecado com insetos, principalmente pelo vôo dos insetos.

[8] 00:37I think the evolution of insect flight is perhaps
Eu acredito que a evolução dos insetos é talvez

[9] 00:40one of the most important events in the history of life.
um dos eventos mais importantes da história da vida.

[10] 00:43Without insects, there'd be no flowering plants.
Sem insetos, não haveriam plantas com flores.

[11] 00:45Without flowering plants, there would be no
Sem plantas com flores, não haveriam

[12] 00:47clever, fruit-eating primates giving TED Talks.
primatas inteligentes e comedores de frutas dando palestras no TED.

[13] 00:50(Laughter)
(Risos)

[14] 00:53Now,
Agora,

[15] 00:55David and Hidehiko and Ketaki
David e Hidehiko e Ketaki

[16] 00:58gave a very compelling story about
apresentaram uma história muito convincente

[17] 01:01the similarities between fruit flies and humans,
sobre as semelhanças entre moscas-da-fruta e humanos,

[18] 01:04and there are many similarities,
e há várias semelhanças,

[19] 01:06and so you might think that if humans are similar to fruit flies,
e então você deve pensar que se os humanos são parecidos com moscas-da-fruta,

[20] 01:09the favorite behavior of a fruit fly might be this, for example --
o comportamento favorito de uma mosca-da-fruta deve ser esse, por exemplo

[21] 01:12(Laughter)
(Risos)

[22] 01:15but in my talk, I don't want to emphasize on the similarities
mas na minha palestra, eu não quero enfatizar as semelhanças

[23] 01:18between humans and fruit flies, but rather the differences,
entre humanos e moscas-da-fruta, mas sim as diferenças,

[24] 01:21and focus on the behaviors that I think fruit flies excel at doing.
e focar nos comportamentos em que as moscas-da-fruta se sobressaem.

[25] 01:26And so I want to show you a high-speed video sequence
E então eu gostaria de mostrar a vocês uma sequência acelerada de vídeos

[26] 01:29of a fly shot at 7,000 frames per second in infrared lighting,
de uma mosca filmada a 7.000 quadros por segundo sob irradiação infravermelha.

[27] 01:33and to the right, off-screen, is an electronic looming predator
e à direita, fora da tela, está um predator eletrônico iminente

[28] 01:37that is going to go at the fly.
que irá em direção à mosca.

[29] 01:39The fly is going to sense this predator.
A mosca sentirá a presença deste predador.

[30] 01:40It is going to extend its legs out.
Ela irá estender suas pernas.

[31] 01:43It's going to sashay away
Ela irá se contorcer para escapar

[32] 01:44to live to fly another day.
e viver para voar mais um dia.

[33] 01:47Now I have carefully cropped this sequence
Agora eu combinei essa sequência

[34] 01:49to be exactly the duration of a human eye blink,
para durar exatamente o mesmo que uma piscada humana.

[35] 01:53so in the time that it would take you to blink your eye,
então, no tempo que vocês levam para piscar,

[36] 01:55the fly has seen this looming predator,
a mosca viu o predador iminente,

[37] 01:59estimated its position, initiated a motor pattern to fly it away,
estimou sua localização, iniciou um padrão motor para escapar,

[38] 02:05beating its wings at 220 times a second as it does so.
batendo suas asas 220 vezes por segundo, como ela faz.

[39] 02:09I think this is a fascinating behavior
Eu acho que isso é um comportamento fascinante

[40] 02:11that shows how fast the fly's brain can process information.
que mostra quão rápido o cérebro da mosca processa informações.

[41] 02:15Now, flight -- what does it take to fly?
Agora, vôo -- o que é preciso para voar?

[42] 02:18Well, in order to fly, just as in a human aircraft,
Bem, para voar, assim como para uma aeronave,

[43] 02:21you need wings that can generate sufficient aerodynamic forces,
você precisa de asas que gerem forças aerodinâmicas suficientes.

[44] 02:24you need an engine sufficient to generate the power required for flight,
você precisa de um motor suficiente para gerar a força exigida no vôo,

[45] 02:27and you need a controller,
e você precisa de um controlador,

[46] 02:29and in the first human aircraft, the controller was basically
e na primeira aeronave, o controlador era basicamente

[47] 02:32the brain of Orville and Wilbur sitting in the cockpit.
o cérebro de Orville e Willbur sentados na cabine.

[48] 02:36Now, how does this compare to a fly?
Agora, como isso se compara com a mosca?

[49] 02:39Well, I spent a lot of my early career trying to figure out
Bem, eu passei boa parte da minha carreira tentando entender

[50] 02:42how insect wings generate enough force to keep the flies in the air.
como asas de inseto geram força suficiente para manter as moscas no ar.

[51] 02:46And you might have heard how engineers proved
E você deve ter ouvido como engenheiros provaram

[52] 02:48that bumblebees couldn't fly.
que abelhões não poderiam voar.

[53] 02:50Well, the problem was in thinking that the insect wings
Bem, o problema está em pensar que asas de inseto

[54] 02:53function in the way that aircraft wings work. But they don't.
funcionam do mesmo modo que asas de aeronaves. Mas elas não funcionam.

[55] 02:56And we tackle this problem by building giant,
E nós lidamos com esse problema construindo gigantes,

[56] 02:59dynamically scaled model robot insects
modelos dinamicamente magnificados de insetos robôs

[57] 03:02that would flap in giant pools of mineral oil
que bateriam as asas em piscinas gigantes de óleo mineral

[58] 03:06where we could study the aerodynamic forces.
nas quais poderíamos estudar as forças aerodinâmicas

[59] 03:08And it turns out that the insects flap their wings
e parece que os insetos batem suas asas

[60] 03:10in a very clever way, at a very high angle of attack
de modo muito inteligente, a um ângulo alto de ataque

[61] 03:13that creates a structure at the leading edge of the wing,
que cria uma estrutura na borda de ataque da asa,

[62] 03:16a little tornado-like structure called a leading edge vortex,
uma pequena estrutura parecida com um tornado chamada borda de ataque vórtex,

[63] 03:19and it's that vortex that actually enables the wings
e é esse vórtex que permite que as asas

[64] 03:22to make enough force for the animal to stay in the air.
façam força o suficiente para que o animal fique no ar.

[65] 03:25But the thing that's actually most -- so, what's fascinating
Mas a coisa que é na verdade mais -- então, o que é fascinante

[66] 03:28is not so much that the wing has some interesting morphology.
não é tanto que a asa tenha uma morfologia interessante.

[67] 03:31What's clever is the way the fly flaps it,
O que é inteligente é o modo com que a mosca bate as asas,

[68] 03:34which of course ultimately is controlled by the nervous system,
que logicamente é basicamente controlado pelo sistema nervoso,

[69] 03:38and this is what enables flies to perform
e é isso que permite que moscas façam

[70] 03:40these remarkable aerial maneuvers.
essas notáveis manobras aéreas.

[71] 03:43Now, what about the engine?
Então, e quanto ao motor?

[72] 03:45The engine of the fly is absolutely fascinating.
O motor da mosca é absolutamente fascinante.

[73] 03:48They have two types of flight muscle:
Elas tem dois tipos de músculos para o vôo:

[74] 03:50so-called power muscle, which is stretch-activated,
o chamado músculo de força, que é ativado por distensão,

[75] 03:53which means that it activates itself and does not need to be controlled
o que significa que ele se auto-ativa e não precisa ser controlado

[76] 03:56on a contraction-by-contraction basis by the nervous system.
pelo sistema nervoso, num regime de contração-a-contração.

[77] 04:00It's specialized to generate the enormous power required for flight,
É especializado para gerar a força enorme exigida para o vôo,

[78] 04:04and it fills the middle portion of the fly,
e preenche a porção central da mosca,

[79] 04:06so when a fly hits your windshield,
então quando uma mosca bate no seu para-brisa,

[80] 04:08it's basically the power muscle that you're looking at.
você está vendo basicamente o músculo

[81] 04:10But attached to the base of the wing
Mas ligado à base da asa

[82] 04:12is a set of little, tiny control muscles
há um conjunto de pequenos, minúsculos músculos de controle

[83] 04:15that are not very powerful at all, but they're very fast,
que não são nem um pouco poderosos, mas são muito velozes,

[84] 04:18and they're able to reconfigure the hinge of the wing
e são capazes de reconfigurar a dobradiça da asa

[85] 04:22on a stroke-by-stroke basis,
de batida-a-batida,

[86] 04:23and this is what enables the fly to change its wing
e é isso que permite a mosca a mudar sua asa

[87] 04:26and generate the changes in aerodynamic forces
e gerar mudanças nas forças aerodinâmicas

[88] 04:29which change its flight trajectory.
que mudam a trajetória de vôo.

[89] 04:32And of course, the role of the nervous system is to control all this.
E claro, o papel do sistema nervoso é controlar tudo isso.

[90] 04:36So let's look at the controller.
Então vamos olhar para o controlador.

[91] 04:37Now flies excel in the sorts of sensors
Aqui, moscas se sobressaem nos tipos de sensores

[92] 04:40that they carry to this problem.
que elas carregam para esse problema.

[93] 04:42They have antennae that sense odors and detect wind detection.
Elas têm antenas que sentem odores e detectam o vento.

[94] 04:46They have a sophisticated eye which is
Elas têm um olho sofisticados que é

[95] 04:48the fastest visual system on the planet.
o sistema visual mais rápido do planeta.

[96] 04:50They have another set of eyes on the top of their head.
Elas têm outro conjunto de olhos no topo da cabeça.

[97] 04:52We have no idea what they do.
Nós não temos nem ideia do que eles fazem,

[98] 04:54They have sensors on their wing.
Elas tem sensores nas asas.

[99] 04:57Their wing is covered with sensors, including sensors
As asas são cobertas de sensores, inclusive sensores

[100] 05:01that sense deformation of the wing.
que sentem deformações na asa.

[101] 05:03They can even taste with their wings.
Elas podem até sentir sabores com suas asas.

[102] 05:05One of the most sophisticated sensors a fly has
Um dos sensores mais sofisticados que uma mosca tem

[103] 05:08is a structure called the halteres.
é uma estrutura chamada de halteres.

[104] 05:10The halteres are actually gyroscopes.
OS halteres são na verdade giroscópios.

[105] 05:11These devices beat back and forth about 200 hertz during flight,
Esses dispositivos batem pra frente e pra trás a 200 hertz durante o vôo,

[106] 05:16and the animal can use them to sense its body rotation
e o animal pode usá-los para sentir o corpo em rotação

[107] 05:19and initiate very, very fast corrective maneuvers.
e iniciar manobras corretivas muito, muito rápido.

[108] 05:23But all of this sensory information has to be processed
Mas toda essa informação sensorial precisa ser processada

[109] 05:25by a brain, and yes, indeed, flies have a brain,
por um cérebro e sim, de fato, moscas têm um cérebro,

[110] 05:29a brain of about 100,000 neurons.
um cérebro com cerca de 100.000 neurônios.

[111] 05:32Now several people at this conference
Agora várias pessoas nessa conferência

[112] 05:34have already suggested that fruit flies could serve neuroscience
já sugeriram que as moscas-da-fruta podem servir a neurociência

[113] 05:39because they're a simple model of brain function.
porque elas representam um modelo simples da função cerebral.

[114] 05:42And the basic punchline of my talk is,
a mensagem básica da minha palestra é,

[115] 05:44I'd like to turn that over on its head.
eu gostaria de mudar isso completamente.

[116] 05:47I don't think they're a simple model of anything.
Eu não acho que elas são um modelo simples de nada.

[117] 05:49And I think that flies are a great model.
E eu acho que moscas são um modelo ótimo.

[118] 05:52They're a great model for flies.
Elas são um modelo ótimo de moscas.

[119] 05:54(Laughter)
(Risos)

[120] 05:57And let's explore this notion of simplicity.
E vamos explorar essa noção de simplicidade.

[121] 06:00So I think, unfortunately, a lot of neuroscientists,
Então eu acho que, infelizmente, muitos neurocientistas,

[122] 06:02we're all somewhat narcissistic.
somos todos um pouco narcisistas.

[123] 06:04When we think of brain, we of course imagine our own brain.
Quando pensamos em cérebro, claro que imaginamos nosso próprio cérebro.

[124] 06:08But remember that this kind of brain,
Mas lembre-se que esse tipo de cérebro,

[125] 06:09which is much, much smaller
que é muito, muito menor

[126] 06:11- instead of 100 billion neurons, it has 100,000 neurons -
- ao invés dos 100 bilhões de neurônios, tem apenas 100.000 neurônios -

[127] 06:14but this is the most common form of brain on the planet
mas esse é o tipo de cérebro mais comum do planeta.

[128] 06:17and has been for 400 million years.
e foi assim durante 400 milhões de anos.

[129] 06:20And is it fair to say that it's simple?
e então é justo dizer que é simples?

[130] 06:22Well, it's simple in the sense that it has fewer neurons,
Bem, é simples no sentido de que tem menos neurônios,

[131] 06:24but is that a fair metric?
mas isso é uma medida justa?

[132] 06:26And I would propose it's not a fair metric.
E eu proponho que não é uma medida justa.

[133] 06:28So let's sort of think about this. I think we have to compare --
Então vamos meio que pensar sobre isso. Eu acho que temos que comprarar --

[134] 06:31(Laughter) -
(Risos)

[135] 06:33we have to compare the size of the brain
nós temos que comparar o tamanho do cérebro

[136] 06:38with what the brain can do.
com o que o cérebro pode fazer.

[137] 06:40So I propose we have a Trump number,
Então eu proponho o número Trump,

[138] 06:43and the Trump number is the ratio of this man's
e o número Trump é a razão entre o repertório comportamental

[139] 06:46behavioral repertoire to the number of neurons in his brain.
desse homem pela número de neurônios em seu cérebro.

[140] 06:49We'll calculate the Trump number for the fruit fly.
Vamos calcular o número Trump para a mosca-da-fruta.

[141] 06:52Now, how many people here think the Trump number
Agora, quantas pessoas aqui acham que o número Trump

[142] 06:55is higher for the fruit fly?
é maior para a mosca-da-fruta?

[143] 06:57(Applause)
(Aplausos)

[144] 07:00It's a very smart, smart audience.
Essa é uma audiência muito, muito esperta.

[145] 07:03Yes, the inequality goes in this direction, or I would posit it.
Sim, a inequalidade vai nessa diração, ou eu assim proponho.

[146] 07:06Now I realize that it is a little bit absurd
Eu sei que isso é um pouco absurdo

[147] 07:09to compare the behavioral repertoire of a human to a fly.
comparar o repertório comportamental de um humano com uma mosca.

[148] 07:12But let's take another animal just as an example. Here's a mouse.
Mas então vamos pegar outro animal, só como um exemplo. Aqui está um camundongo.

[149] 07:16A mouse has about 1,000 times as many neurons as a fly.
Um camundongo tem cerca de 1000 vezes mais neurônios que uma mosca.

[150] 07:21I used to study mice. When I studied mice,
Eu costumava estudar camundongos. Quando eu estudava camundongos,

[151] 07:23I used to talk really slowly.
Eu costumava falar bem devagar.

[152] 07:26And then something happened when I started to work on flies.
E então algo aconteceu quando eu comecei a trabalhar com moscas.

[153] 07:28(Laughter)
(Risos)

[154] 07:31And I think if you compare the natural history of flies and mice,
Eu acho que se você comparar a história natural de moscas com camundongos,

[155] 07:34it's really comparable. They have to forage for food.
é realmente comparável. Ambos tem que procurar por alimento.

[156] 07:37They have to engage in courtship.
Ambos tem que se envolver no processo de corte.

[157] 07:40They have sex. They hide from predators.
Ambos fazem sexo. Ambos se escondem

[158] 07:43They do a lot of the similar things.
Eles fazem muitas coisas parecidas.

[159] 07:45But I would argue that flies do more.
Mas eu argumentaria que moscas fazem mais.

[160] 07:47So for example, I'm going to show you a sequence,
Então, por exemplo, eu vou mostrar-lhes uma sequência,

[161] 07:50and I have to say, some of my funding comes from the military,
e eu devo dizer que parte dos meus fundos vem dos militares

[162] 07:55so I'm showing this classified sequence
então eu estou mostrando informação confidencial

[163] 07:57and you cannot discuss it outside of this room. Okay?
e vocês não podem discuti-la fora desta sala. Tudo bem?

[164] 08:01So I want you to look at the payload
Então eu quero que você olhe para a matriz de choque

[165] 08:03at the tail of the fruit fly.
na cauda da mosca-da-fruta.

[166] 08:06Watch it very closely,
Observe atentamente,

[167] 08:08and you'll see why my six-year-old son
e você verá porque meu filho de seis anos

[168] 08:12now wants to be a neuroscientist.
quer ser um neurocientista agora.

[169] 08:17Wait for it.
Esperem.

[170] 08:18Pshhew.
Phew.

[171] 08:20So at least you'll admit that if fruit flies are not as clever as mice,
Então pelo menos você vai admitir que moscas-da-fruta não são tão inteligentes quanto camundongos,

[172] 08:23they're at least as clever as pigeons. (Laughter)
elas são pelo menos tão inteligentes quanto pombos. (Risos)

[173] 08:28Now, I want to get across that it's not just a matter of numbers
Eu quero passar a mensagem que não é só uma questão de números

[174] 08:32but also the challenge for a fly to compute
mas também o desafio para uma mosca computar

[175] 08:34everything its brain has to compute with such tiny neurons.
tudo que seu cérebro precisa computar com neurônios tão pequenos.

[176] 08:37So this is a beautiful image of a visual interneuron from a mouse
Essa é uma bela imagem de um interneurônio visual de um camundongo

[177] 08:40that came from Jeff Lichtman's lab,
que veio do laboratório de Jeff Lichtman.

[178] 08:43and you can see the wonderful images of brains
e você pode ver as imagens maravilhosas dos cérebros

[179] 08:46that he showed in his talk.
que ele mostrou em sua palestra.

[180] 08:49But up in the corner, in the right corner, you'll see,
Mas lá no canto, no canto direito, você verá,

[181] 08:52at the same scale, a visual interneuron from a fly.
na mesma escala, um interneurônio visual de uma mosca.

[182] 08:56And I'll expand this up.
E eu vou magnificar isso.

[183] 08:58And it's a beautifully complex neuron.
E é um neurônio lindamente complexo.

[184] 09:00It's just very, very tiny, and there's lots of biophysical challenges
É apenas muito, muito pequeno e tem vários desafios biofísicos

[185] 09:03with trying to compute information with tiny, tiny neurons.
ao tentar computar toda a informação com neurônios tão pequenininhos.

[186] 09:07How small can neurons get? Well, look at this interesting insect.
Quão pequenos neurônios podem ficar? Bem, veja este interessante inseto.

[187] 09:10It looks sort of like a fly. It has wings, it has eyes,
Parece um pouco com uma mosca. Tem asas e olhos,

[188] 09:13it has antennae, its legs, complicated life history,
tem antena, pernas, história de vida complicada,

[189] 09:15it's a parasite, it has to fly around and find caterpillars
é um parasita, tem que voar por aí e achar lagartas

[190] 09:18to parasatize,
para parasitar,

[191] 09:20but not only is its brain the size of a salt grain,
mas não só o cérebro é do tamanho de um grão de sal,

[192] 09:24which is comparable for a fruit fly,
que é comparável ao da mosca-da-fruta,

[193] 09:26it is the size of a salt grain.
é do tamanho de um grão de sal.

[194] 09:29So here's some other organisms at the similar scale.
Aqui estão outros organismos numa escala similar.

[195] 09:32This animal is the size of a paramecium and an amoeba,
Este animal é do tamanho de um paramécio e uma ameba,

[196] 09:37and it has a brain of 7,000 neurons that's so small --
e tem um cérebro de 7.000 neurônios que é tão pequeno--

[197] 09:40you know these things called cell bodies you've been hearing about,
vocês sabem dessas coisas chamadas de corpos celulares que vocês têm ouvido,

[198] 09:43where the nucleus of the neuron is?
aonde o núcleo do neurônio está?

[199] 09:45This animal gets rid of them because they take up too much space.
Este animal se livra deles porque eles ocupam muito espaço.

[200] 09:48So this is a session on frontiers in neuroscience.
Essa é uma sessão de fronteiras na neurociência.

[201] 09:51I would posit that one frontier in neuroscience is to figure out how the brain of that thing works.
Eu proponho que uma fronteira da neurociência é descobrir como o cérebro de uma coisa dessas funciona.

[202] 09:56But let's think about this. How can you make a small number of neurons do a lot?
Mas vamos pensar sobre isso. Como você poderia fazer um número pequeno de neurônios fazer muito?

[203] 10:02And I think, from an engineering perspective,
E eu acho que de uma perspectiva da engenharia,

[204] 10:04you think of multiplexing.
você pensa em "multiplexing".

[205] 10:06You can take a hardware and have that hardware
Você pode pegar um disco rígido e fazer isso

[206] 10:08do different things at different times,
fazer coisas diferentes em horas diferentes,

[207] 10:10or have different parts of the hardware doing different things.
ou ter partes diferentes do disco rígido fazendo coisas diferentes.

[208] 10:13And these are the two concepts I'd like to explore.
E esses são os dois conceitos que eu gostaria de explorar.

[209] 10:16And they're not concepts that I've come up with,
E esses não são conceitos que eu inventei,

[210] 10:18but concepts that have been proposed by others in the past.
mas sim conceitos que foram propostos por outros no passado.

[211] 10:23And one idea comes from lessons from chewing crabs.
E uma ideia vem de lições de mastigação de caranguejos.

[212] 10:26And I don't mean chewing the crabs.
E eu não quero dizer mastigando os caranguejos.

[213] 10:27I grew up in Baltimore, and I chew crabs very, very well.
Eu cresci em Baltimore, e eu mastigo caranguejos muito, muito bem.

[214] 10:31But I'm talking about the crabs actually doing the chewing.
Mas eu estou falando dos caranguejos mesmo mastigando algo.

[215] 10:34Crab chewing is actually really fascinating.
Mastigação de caranguejos é realmente fascinante.

[216] 10:36Crabs have this complicated structure under their carapace
Caranguejos tem essa estrutura complicada debaixo de suas carapaças.

[217] 10:39called the gastric mill
chamada de moinho gástrico

[218] 10:41that grinds their food in a variety of different ways.
que tritura a comida numa variedade de modos.

[219] 10:43And here's an endoscopic movie of this structure.
E aqui está um filme de uma endoscopia dessa estrutura.

[220] 10:48The amazing thing about this is that it's controlled
O mais impressionante é que essa coisa é controlada

[221] 10:51by a really tiny set of neurons, about two dozen neurons
por um conjunto mínimo de neurônios, cerca de duas dúzias de neurônios

[222] 10:54that can produce a vast variety of different motor patterns,
que podem produzir uma vasta variedade de padrões motores diferentes,

[223] 10:59and the reason it can do this is that this little tiny ganglion
e o motivo pelo qual pode fazer isso é que este pequenino gânglio

[224] 11:04in the crab is actually inundated by many, many neuromodulators.
no caranguejo é, na realidade, imundado por vários, vários neuromoduladores.

[225] 11:08You heard about neuromodulators earlier.
Vocês ouviram sobre neuromoduladores antes.

[226] 11:10There are more neuromodulators
Existem mais neuromoduladores

[227] 11:12that alter, that innervate this structure than actually neurons in the structure,
que alteram, que inervam essa estrutura do que os próprios neurônios dessa estrutura,

[228] 11:18and they're able to generate a complicated set of patterns.
e eles são capazes de gerar um conjunto complicado de padrões.

[229] 11:22And this is the work by Eve Marder and her many colleagues
E este é o trabalho de Eve Marder e vários de seus colegas

[230] 11:25who've been studying this fascinating system
que vêm estudando esse sistema fascinante

[231] 11:28that show how a smaller cluster of neurons
que mostram como um conjunto pequeno de neurônios

[232] 11:30can do many, many, many things
podem fazer muitas, muitas coisas

[233] 11:32because of neuromodulation that can take place on a moment-by-moment basis.
por causa de neuromodulação que pode acontecer de momento a momento.

[234] 11:36So this is basically multiplexing in time.
Então isso é basicamente "multiplexing" no tempo.

[235] 11:39Imagine a network of neurons with one neuromodulator.
Imagine uma rede de neurônios com um neuromodulador.

[236] 11:42You select one set of cells to perform one sort of behavior,
Você seleciona um conjunto de células para realizar um tipo de comportamento,

[237] 11:45another neuromodulator, another set of cells,
outro neuromodulador, outro conjunto de células,

[238] 11:48a different pattern, and you can imagine
um padrão diferente, e você pode imaginar

[239] 11:49you could extrapolate to a very, very complicated system.
você pode extrapolar para um sistema muito, muito complicado.

[240] 11:53Is there any evidence that flies do this?
Existem alguma indicação que moscas fazem isso?

[241] 11:55Well, for many years in my laboratory and other laboratories around the world,
Bem, por muitos anos no meu laboratório e no laboratório de outros pelo mundo,

[242] 11:59we've been studying fly behaviors in little flight simulators.
nós temos estudado comportamento de moscas em pequenos simuladores de vôo.

[243] 12:01You can tether a fly to a little stick.
você pode amarrar uma mosca a um pequeno bastão.

[244] 12:03You can measure the aerodynamic forces it's creating.
Você pode medir as forças aerodinâmicas que a mosca está criando.

[245] 12:06You can let the fly play a little video game
Você pode deixar a mosca jogar um video game.

[246] 12:08by letting it fly around in a visual display.
ao deixar a mosca voar num display visual.

[247] 12:12So let me show you a little tiny sequence of this.
Então deixe-me mostrar pequenas sequências disso.

[248] 12:14Here's a fly
Aqui está uma mosca

[249] 12:16and a large infrared view of the fly in the flight simulator,
e uma visão infravermelha da mosca no simulador de vôo,

[250] 12:19and this is a game the flies love to play.
e este é um jogo que moscas adoram jogar.

[251] 12:21You allow them to steer towards the little stripe,
Você permite que elas conduzam em direção a pequena pista,

[252] 12:23and they'll just steer towards that stripe forever.
e elas vão simplesmente em direção a pista para sempre.

[253] 12:26It's part of their visual guidance system.
É parte da orientação de seu sistema visual.

[254] 12:30But very, very recently, it's been possible
Mas muito, muito recentemente tem sido possível

[255] 12:32to modify these sorts of behavioral arenas for physiologies.
modificar esses tipos de arenas comportamentais por fisiologias.

[256] 12:37So this is the preparation that one of my former post-docs,
Então está é a preparação que um dos meus antigos pós-doutorandos,

[257] 12:40Gaby Maimon, who's now at Rockefeller, developed,
Gaby Maimon, que está agora na Rockefeller, desenvolveu

[258] 12:42and it's basically a flight simulator
e é basicamente um simulador de vôo

[259] 12:44but under conditions where you actually can stick an electrode
mas dentro de condições que você pode realmente colocar um eletrodo

[260] 12:47in the brain of the fly and record
no cérebro da mosca e grava

[261] 12:49from a genetically identified neuron in the fly's brain.
de um neurônio geneticamente identificado no cérebro da mosca.

[262] 12:53And this is what one of these experiments looks like.
E é assim que um desses experimentos se parece.

[263] 12:55It was a sequence taken from another post-doc in the lab,
Foi uma sequência tirada por outra pós-doutoranda do laboratório,

[264] 12:58Bettina Schnell.
Bettina Schnell.

[265] 12:59The green trace at the bottom is the membrane potential
O traço verde no fundo é o potencial de membrana

[266] 13:03of a neuron in the fly's brain,
de um neurônio do cérebro de uma mosca,

[267] 13:05and you'll see the fly start to fly, and the fly is actually
e você verá a mosca começando a voar, e o vôo é na verdade

[268] 13:08controlling the rotation of that visual pattern itself
controlar a rotação do próprio padrão visual

[269] 13:11by its own wing motion,
pela sua própria movimentação da asa,

[270] 13:12and you can see this visual interneuron
e você pode ver esse interneurônio visual

[271] 13:14respond to the pattern of wing motion as the fly flies.
responder a um padrão de movimento de asa enquanto a mosca voa.

[272] 13:18So for the first time we've actually been able to record
Então pela primeira vez nós fomos capazes de medir

[273] 13:21from neurons in the fly's brain while the fly
neurônios no cérebro da mosca enquanto ela está

[274] 13:24is performing sophisticated behaviors such as flight.
realizando comportamentos sofisticados como o vôo.

[275] 13:28And one of the lessons we've been learning
E uma das lições que estamos aprendendo

[276] 13:30is that the physiology of cells that we've been studying
é que a fisiologia das células que estamos estudando

[277] 13:32for many years in quiescent flies
por vários anos em moscas dormentes

[278] 13:35is not the same as the physiology of those cells
não é a mesma fisiologia das células

[279] 13:37when the flies actually engage in active behaviors
quando a mosca está ativamente envolvida em comportamentos ativos

[280] 13:40like flying and walking and so forth.
como voando ou andando e assim por diante.

[281] 13:43And why is the physiology different?
e por que essa fisiologia é diferente?

[282] 13:46Well it turns out it's these neuromodulators,
Bem o que observamos é que são esses neuromoduladores,

[283] 13:48just like the neuromodulators in that little tiny ganglion in the crabs.
assim como os neuromoduladores naqueles pequenos gânglios do caranguejo.

[284] 13:52So here's a picture of the octopamine system.
Então aqui está uma foto do sistema octopamina.

[285] 13:54Octopamine is a neuromodulator
Octopamina é um neuromodulador

[286] 13:56that seems to play an important role in flight and other behaviors.
que parece desempenhar um papel importante no vôo e outros comportamentos.

[287] 14:00But this is just one of many neuromodulators
Mas esse é apenas um de vários neuromoduladores

[288] 14:03that's in the fly's brain.
que estão no cérebro da mosca.

[289] 14:04So I really think that, as we learn more,
Então eu realmente acho, ao aprendermos mais,

[290] 14:06it's going to turn out that the whole fly brain
veremos que o cérebro inteiro da mosca

[291] 14:09is just like a large version of this stomatogastric ganglion,
é simplesmente como uma versão maior desse gânglio estomagástrico,

[292] 14:12and that's one of the reasons why it can do so much with so few neurons.
e esse é um dos motivos pelo qual pode fazer tanto com tão poucos neurônios.

[293] 14:16Now, another idea, another way of multiplexing
Agora, outra idéia, outro jeito de "multiplexing"

[294] 14:19is multiplexing in space,
é "multiplexing" no espaço,

[295] 14:21having different parts of a neuron
tendo partes diferentes de um neurônio

[296] 14:23do different things at the same time.
fazendo coisas diferentes ao mesmo tempo.

[297] 14:25So here's two sort of canonical neurons
Então aqui estão dois tipos de neurônios canônicos

[298] 14:27from a vertebrate and an invertebrate,
de um vertebrado e de um invertebrado,

[299] 14:29a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,
um neurônio piramidal de Ramon y Cajal,

[300] 14:32and another cell to the right, a non-spiking interneuron,
e outra célular à direita, um interneuron "non-spiking",

[301] 14:36and this is the work of Alan Watson and Malcolm Burrows many years ago,
e esse é o trabalho de Alan Watson e Malcolm Burrows de muitos anos atrás,

[302] 14:40and Malcolm Burrows came up with a pretty interesting idea
e Malcom Burrows chegou a uma idéia muito interessante

[303] 14:43based on the fact that this neuron from a locust
baseado no fato desse neurônio de um gafanhoto

[304] 14:46does not fire action potentials.
não ativa potenciais de ação.

[305] 14:48It's a non-spiking cell.
É uma célula "non-spiking".

[306] 14:50So a typical cell, like the neurons in our brain,
Então uma célula típica, como os neurônios em nosso cérebro,

[307] 14:53has a region called the dendrites that receives input,
tem uma região chamada de dendritos que recebem "input",

[308] 14:55and that input sums together
e esse "input" se soma

[309] 14:58and will produce action potentials
e produz potenciais de ação

[310] 15:00that run down the axon and then activate
que correm pelo axônio e então ativam

[311] 15:03all the output regions of the neuron.
todas as regiões de "output" dos neurônios

[312] 15:05But non-spiking neurons are actually quite complicated
Mas neurônios non-spiking são na verdade bem complicados

[313] 15:08because they can have input synapses and output synapses
porque eles podem ter sinapses "input" ou sinapses "output"

[314] 15:11all interdigitated, and there's no single action potential
todas interligadas, e não há um único potencial de ação

[315] 15:15that drives all the outputs at the same time.
que aciona todos os "outputs" ao mesmo tempo.

[316] 15:18So there's a possibility that you have computational compartments
Então existe uma possibilidade que você tenha compartimentos computacionais

[317] 15:22that allow the different parts of the neuron
que permitem partes diferentes de um neurônio

[318] 15:26to do different things at the same time.
fazer coisas diferentes ao mesmo tempo.

[319] 15:28So these basic concepts of multitasking in time
Então esses conceitos básicos de "multitasking" no tempo

[320] 15:33and multitasking in space,
e "multitasking" no espaço,

[321] 15:35I think these are things that are true in our brains as well,
Eu acho que essas são coisas que ocorrem nos nossos cérebros também,

[322] 15:38but I think the insects are the true masters of this.
mas eu acho que insetos são verdadeiros mestres nisso.

[323] 15:41So I hope you think of insects a little bit differently next time,
Então eu espero que você pense em insetos de um jeito diferente a próxima vez,

[324] 15:44and as I say up here, please think before you swat.
e como eu digo daqui, por favor pense antes de esmagá-los.

[325] 15:47(Applause)
(Aplausos)