ABOUT THE SPEAKER
Michael Dickinson - Biologist
Most people are irritated by the buzzing of a fly's wings. But biologist Michael Dickinson views the sound with a deep sense of wonder.

Why you should listen

Some things are so commonplace that they barely register our attention. Michael Dickinson has dedicated much of his research to one such thing -- the flight of the fly. Dickinson aims to understand how a fly's nervous system allows it to accomplish such incredible aerodynamic feats. Affectionately dubbed the "Fly Guy" by The Scientist, Dickinson's research brings together zoology, neuroscience and fluid mechanics.

Dickinson was named a MacArthur Fellow in 2001. He is now a professor of biology at the University of Washington, where he heads The Dickinson Lab. The lab conducts research into insect flight control, animal brain recordings, animal/robot interactions and animal visual navigation and welcomes students with an interest in studying insect flight, behavior and evolution from an interdisciplinary approach perspective. 

More profile about the speaker
Michael Dickinson | Speaker | TED.com
TEDxCaltech

Michael Dickinson: How a fly flies

מיכאל דיקינסון: איך זבוב עף

Filmed:
1,787,704 views

יכולת הטיסה של הזבוב היא אולי אחד המבצעים הגדולים של האבולוציה. מיכאל דיקינסון בוחן כיצד זבוב בית פשוט יוצא לטיסה עם כנפיים כל כך עדינות, הודות לתנועת נפנוף ושרירי טיסה שהם גם חזקים וגם קלי תנועה. אבל המרכיב הסודי: מוחו המופלא של הזבוב. (צולם ב-TEDxCaltech) An insect's ability to fly is perhaps one of the greatest feats of evolution. Michael Dickinson looks at how a common housefly takes flight with such delicate wings, thanks to a clever flapping motion and flight muscles that are both powerful and nimble. But the secret ingredient: the incredible fly brain. (Filmed at TEDxCaltech.)
- Biologist
Most people are irritated by the buzzing of a fly's wings. But biologist Michael Dickinson views the sound with a deep sense of wonder. Full bio

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

00:16
I grewגדל up watchingצופה Starכוכב Trekמַסָע. I love Starכוכב Trekמַסָע.
0
545
3532
גדלתי על צפייה ב"מלחמת הכוכבים". אני אוהב את "מלחמת הכוכבים".
00:19
Starכוכב Trekמַסָע madeעָשׂוּי me want to see alienחייזר creaturesיצורים,
1
4077
4462
"מלחמת הכוכבים" גרמה לי לרצות לראות יצורים חייזריים,
00:24
creaturesיצורים from a far-distantרחוק worldעוֹלָם.
2
8539
2303
יצורים מעולם הרחק מכאן.
00:26
But basicallyבעיקרון, I figuredמְעוּטָר out that I could find
3
10842
2787
אבל בעיקרון, מצאתי שיכולתי למצוא
00:29
those alienחייזר creaturesיצורים right on Earthכדור הארץ.
4
13629
2977
יצורים חייזרים ממש על כדור הארץ.
00:32
And what I do is I studyלימוד insectsחרקים.
5
16606
2653
ומה שאני עושה, אני לומד על חרקים.
00:35
I'm obsessedאובססיבי with insectsחרקים, particularlyבִּמְיוּחָד insectחֶרֶק flightטִיסָה.
6
19259
3256
אני אובססיבי לחרקים, במיוחד טיסת חרקים.
00:38
I think the evolutionאבולוציה of insectחֶרֶק flightטִיסָה is perhapsאוּלַי
7
22515
3141
אני חושב שהאבולוציה של טיסת חרקים היא אולי
00:41
one of the mostרוב importantחָשׁוּב eventsאירועים in the historyהִיסטוֹרִיָה of life.
8
25656
2742
אחד האירועים החשובים ביותר בהיסטוריה של החיים.
00:44
Withoutלְלֹא insectsחרקים, there'dהאדום be no floweringפְּרִיחָה plantsצמחים.
9
28398
2237
ללא חרקים, לא יהיו צמחים בעלי פרחים.
00:46
Withoutלְלֹא floweringפְּרִיחָה plantsצמחים, there would be no
10
30635
1916
בלי צמחים בעלי פרחים, לא יהיו
00:48
cleverחכם, fruit-eatingאכילת פירות primatesפרימטים givingמַתָן TEDTED Talksשיחות.
11
32551
3137
פרימטים חכמים אוכלי פירות שמעבירים שיחות בTED.
00:51
(Laughterצחוק)
12
35688
2300
(צחוק)
00:53
Now,
13
37988
1987
עכשיו,
00:55
Davidדוד and Hidehikoהסתר and Ketakiקטקי
14
39975
3039
דוד, והידיקיו וקטאקי
00:58
gaveנתן a very compellingמשכנע storyכַּתָבָה about
15
43014
3445
סיפרו סיפור מאוד משכנע אודות
01:02
the similaritiesקווי דמיון betweenבֵּין fruitפרי fliesזבובים and humansבני אנוש,
16
46459
2805
הדמיון בין זבובי פירות לבני אדם,
01:05
and there are manyרב similaritiesקווי דמיון,
17
49264
1489
ויש קווי דמיון רבים,
01:06
and so you mightאולי think that if humansבני אנוש are similarדוֹמֶה to fruitפרי fliesזבובים,
18
50753
3002
וכך אתם עשויים לחשוב שאם בני אדם דומים לזבובי פירות,
01:09
the favoriteהכי אהוב behaviorהִתְנַהֲגוּת of a fruitפרי flyלטוס, זבוב mightאולי be this, for exampleדוגמא --
19
53755
3797
הפעולה האהוב של זבוב פירות עשוי להיות זו, לדוגמה-
01:13
(Laughterצחוק)
20
57552
2282
(צחוק)
01:15
but in my talk, I don't want to emphasizeלהדגיש on the similaritiesקווי דמיון
21
59834
3191
אך בשיחה שלי, איני רוצה להדגיש את קווי הדמיון
01:18
betweenבֵּין humansבני אנוש and fruitפרי fliesזבובים, but ratherבמקום the differencesהבדלים,
22
63025
3067
בין בני אדם לזבובי פירות, אלא דווקא את ההבדלים,
01:21
and focusמוֹקֵד on the behaviorsהתנהגויות that I think fruitפרי fliesזבובים excelלְהִצטַיֵן at doing.
23
66092
5287
ולהתמקד על ההתנהגויות שאני חושב שזבובי הפירות מצטיינים בהן.
01:27
And so I want to showלְהַצִיג you a high-speedמהירות גבוהה videoוִידֵאוֹ sequenceסדר פעולות
24
71379
2856
אז אני רוצה להראות לכם רצף וידאו מהיר
01:30
of a flyלטוס, זבוב shotבְּעִיטָה at 7,000 framesמסגרות perלְכָל secondשְׁנִיָה in infraredאינפרא אדום lightingתְאוּרָה,
25
74235
3935
של צילום זבוב ב 7,000 מסגרות לשנייה בתאורת אינפרא-אדום,
01:34
and to the right, off-screenמחוץ למסך, is an electronicאֶלֶקטרוֹנִי loomingהַשׁחָלָה predatorטוֹרֵף
26
78170
4210
מימין, מחוץ למסך, זהו טורף מאיים אלקטרוני
01:38
that is going to go at the flyלטוס, זבוב.
27
82380
1435
שעומד לתקוף את הזבוב.
01:39
The flyלטוס, זבוב is going to senseלָחוּשׁ this predatorטוֹרֵף.
28
83815
1838
הזבוב עומד לחוש את הטורף הזה.
01:41
It is going to extendלְהַאֲרִיך its legsרגליים out.
29
85653
2455
הוא הולך למתוח את הרגליים שלו החוצה.
01:44
It's going to sashayסאשי away
30
88108
1613
הוא הולך להחליק משם
01:45
to liveלחיות to flyלטוס, זבוב anotherאַחֵר day.
31
89721
2565
לחיות כדי לעוף עוד יום.
01:48
Now I have carefullyבקפידה croppedקצוץ this sequenceסדר פעולות
32
92286
2362
עכשיו אני חתכתי בזהירות את הרצף הזה
01:50
to be exactlyבְּדִיוּק the durationמֶשֶׁך of a humanבן אנוש eyeעַיִן blinkלְמַצְמֵץ,
33
94648
3160
כדי שיהיה בדיוק כמשך זמן של מצמוץ העין האנושית,
01:53
so in the time that it would take you to blinkלְמַצְמֵץ your eyeעַיִן,
34
97808
2834
כך שבזמן שייקח לכם להניד עפעף,
01:56
the flyלטוס, זבוב has seenלראות this loomingהַשׁחָלָה predatorטוֹרֵף,
35
100642
3265
הזבוב ראה את הטורף המאיים הזה,
01:59
estimatedמְשׁוֹעָר its positionעמדה, initiatedיָזוּם a motorמָנוֹעַ patternתַבְנִית to flyלטוס, זבוב it away,
36
103907
6168
העריך את מיקומו, יזם דגם מוטורי כדי להטיס אותו משם,
02:05
beatingהַכָּאָה its wingsכנפיים at 220 timesפִּי a secondשְׁנִיָה as it does so.
37
110075
4464
להכות בכנפיו במהירות של 220 פעמים בשניה כשהוא עושה זאת.
02:10
I think this is a fascinatingמַקסִים behaviorהִתְנַהֲגוּת
38
114539
1973
אני חושב שזו התנהגות מרתקת
02:12
that showsמופעים how fastמָהִיר the fly'sלטוס brainמוֹחַ can processתהליך informationמֵידָע.
39
116512
3921
שמראה כמה מהר מוחו של הזבוב יכול לעבד מידע.
02:16
Now, flightטִיסָה -- what does it take to flyלטוס, זבוב?
40
120433
2842
כעת, טיסה--מה נדרש כדי לעוף?
02:19
Well, in orderלהזמין to flyלטוס, זבוב, just as in a humanבן אנוש aircraftכְּלִי טַיִס,
41
123275
2864
ובכן, כדי לעוף, בדיוק כמו במטוס,
02:22
you need wingsכנפיים that can generateלִיצוֹר sufficientמַסְפִּיק aerodynamicאווירודינמי forcesכוחות,
42
126139
2735
צריך כנפיים שיכולות לייצר מספיק כוחות אווירודינמיים,
02:24
you need an engineמנוע sufficientמַסְפִּיק to generateלִיצוֹר the powerכּוֹחַ requiredנדרש for flightטִיסָה,
43
128874
3546
צריך מנוע שיספיק לייצר את ההספק הדרוש לטיסה,
02:28
and you need a controllerבקר,
44
132420
1709
ואתה צריך בקר,
02:30
and in the first humanבן אנוש aircraftכְּלִי טַיִס, the controllerבקר was basicallyבעיקרון
45
134129
2626
ובמטוסים הראשון, הבקר היה בעצם
02:32
the brainמוֹחַ of Orvilleאורוויל and Wilburוילבר sittingיְשִׁיבָה in the cockpitתא הטייס.
46
136755
4312
מוחם של אורוויל וויילבור שיושבים בתא הטייס.
02:36
Now, how does this compareלְהַשְׁווֹת to a flyלטוס, זבוב?
47
141067
2753
כעת, כיצד ניתן להשוות זאת לזבוב?
02:39
Well, I spentמוּתַשׁ a lot of my earlyמוקדם careerקריירה tryingמנסה to figureדמות out
48
143820
3251
ובכן, ביליתי הרבה זמן בתחילת הקריירה שלי, בנסיון להבין
02:42
how insectחֶרֶק wingsכנפיים generateלִיצוֹר enoughמספיק forceכּוֹחַ to keep the fliesזבובים in the airאוויר.
49
147071
4336
איך כנפי חרקים מפיקןת מספיק כוח כדי להחזיק את הזבובים באוויר.
02:47
And you mightאולי have heardשמע how engineersמהנדסים provedהוכיח
50
151407
1610
ואולי שמעתם כיצד מהנדסים הוכיחו
02:48
that bumblebeesדבורי בומבוס couldn'tלא יכול flyלטוס, זבוב.
51
153017
2634
שדבורי הבומבוס לא יכלו לטוס.
02:51
Well, the problemבְּעָיָה was in thinkingחושב that the insectחֶרֶק wingsכנפיים
52
155651
2620
ובכן, הבעיה היתה בחשיבה שכנפי החרק
02:54
functionפוּנקצִיָה in the way that aircraftכְּלִי טַיִס wingsכנפיים work. But they don't.
53
158271
3119
מתפקדות כמו כנפי מטוסים. אבל הן לא.
02:57
And we tackleלְהִתְמוֹדֵד this problemבְּעָיָה by buildingבִּניָן giantעֲנָק,
54
161390
2854
ואנו מתמודדים עם בעיה זו על-ידי בניית דגמי חרקים רובוטיים ענקיים,
03:00
dynamicallyבאופן דינמי scaledסולם modelדֶגֶם robotרוֹבּוֹט insectsחרקים
55
164244
3432
בעלי קנה מידה משתנה באופן דינמי
03:03
that would flapמַדָף in giantעֲנָק poolsבריכות of mineralמִינֵרָלִי oilשֶׁמֶן
56
167676
3336
שידשדשו בבריכות ענק של שמן מינרלי
03:06
where we could studyלימוד the aerodynamicאווירודינמי forcesכוחות.
57
171012
2274
מקום שבו נוכל ללמוד את הכוחות האווירודינמיים.
03:09
And it turnsפונה out that the insectsחרקים flapמַדָף theirשֶׁלָהֶם wingsכנפיים
58
173286
2158
ומסתבר כי חרקים טופחים בכנפיהם
03:11
in a very cleverחכם way, at a very highגָבוֹהַ angleזָוִית of attackלִתְקוֹף
59
175444
2592
באופן חכם מאוד, בזווית התקפה גבוהה מאוד
03:13
that createsיוצר a structureמִבְנֶה at the leadingמוֹבִיל edgeקָצֶה of the wingאֲגַף,
60
178036
3121
שיוצרת מבנה בחוד החנית של הכנף,
03:17
a little tornado-likeכמו טורנדו structureמִבְנֶה calledשקוראים לו a leadingמוֹבִיל edgeקָצֶה vortexמְעַרבּוֹלֶת,
61
181157
3199
מבנה קצת דמוי טורנדו שנקרא מובילי מערבולת קצה,
03:20
and it's that vortexמְעַרבּוֹלֶת that actuallyלמעשה enablesמאפשר the wingsכנפיים
62
184356
2954
וזו המערבולת שמאפשרת למעשה לכנפיים
03:23
to make enoughמספיק forceכּוֹחַ for the animalבעל חיים to stayשָׁהוּת in the airאוויר.
63
187310
3359
להפיק מספיק כוח שמאפשר לבעל החיים להישאר באוויר.
03:26
But the thing that's actuallyלמעשה mostרוב -- so, what's fascinatingמַקסִים
64
190669
2428
אבל הדבר שלמעשה בעיקר – אז, מה שמרתק
03:28
is not so much that the wingאֲגַף has some interestingמעניין morphologyמוֹרפוֹלוֹגִיָה.
65
193097
2975
הוא לא כל כך שלכנף יש איזושהי מורפולוגיה מעניינת.
03:31
What's cleverחכם is the way the flyלטוס, זבוב flapsדש it,
66
196072
3645
מה שחכם הוא האופן שבו הזבוב מנפנף בכנפיים
03:35
whichאיזה of courseקוּרס ultimatelyבסופו של דבר is controlledמְבוּקָר by the nervousעַצבָּנִי systemמערכת,
67
199717
3136
מה שכמובן בסופו של דבר הוא נשלט על ידי מערכת העצבים,
03:38
and this is what enablesמאפשר fliesזבובים to performלְבַצֵעַ
68
202853
2647
וזה מה שמאפשר לזבובים לבצע
03:41
these remarkableראוי לציון aerialאַנטֶנָה maneuversתמרונים.
69
205500
2807
תמרונים אוויריים מדהימים אלה .
03:44
Now, what about the engineמנוע?
70
208307
2097
עכשיו, מה לגבי המנוע?
03:46
The engineמנוע of the flyלטוס, זבוב is absolutelyבהחלט fascinatingמַקסִים.
71
210404
2492
המנוע של הזבוב הוא בהחלט מרתק.
03:48
They have two typesסוגים of flightטִיסָה muscleשְׁרִיר:
72
212896
1898
יש להם שני סוגים של שרירי טיסה:
03:50
so-calledמה שנקרא powerכּוֹחַ muscleשְׁרִיר, whichאיזה is stretch-activatedמתיחה מופעלת,
73
214794
2985
מה שנקרא כוח השריר, אשר מופעל על-ידי מתיחה,
03:53
whichאיזה meansאומר that it activatesמופעל itselfעצמה and does not need to be controlledמְבוּקָר
74
217779
3726
כלומר הוא מפעיל את עצמו ואינו צריך להיות נשלט
03:57
on a contraction-by-contractionהתכווצות על ידי התכווצות basisבָּסִיס by the nervousעַצבָּנִי systemמערכת.
75
221505
3339
על בסיס התכווצות אחר התכווצות על ידי מערכת העצבים.
04:00
It's specializedהתמחה to generateלִיצוֹר the enormousעֲנָקִי powerכּוֹחַ requiredנדרש for flightטִיסָה,
76
224844
4609
הוא התמחה לייצר כוח עצום הדרוש עבור טיסה,
04:05
and it fillsממלא the middleאֶמצַע portionחֵלֶק of the flyלטוס, זבוב,
77
229453
2079
וממלא את חלקו האמצעי של הזבוב,
04:07
so when a flyלטוס, זבוב hitsלהיטים your windshieldשמשה קדמית,
78
231532
1547
כך שכאשר זבוב פוגע בשמשה הקדמית שלך,
04:08
it's basicallyבעיקרון the powerכּוֹחַ muscleשְׁרִיר that you're looking at.
79
233079
2406
זהו בעצם כוח השריר שבו אתה מביט.
04:11
But attachedמְצוֹרָף to the baseבסיס of the wingאֲגַף
80
235485
2146
אבל מחוברת לבסיס הכנף
04:13
is a setמַעֲרֶכֶת of little, tinyזָעִיר controlלִשְׁלוֹט musclesשרירים
81
237631
2638
יש ערכה של שרירי שליטה קטנים, זעירים,
04:16
that are not very powerfulחָזָק at all, but they're very fastמָהִיר,
82
240269
3301
שאינם חזקים מאוד בכלל, אבל הם מאוד מהירים,
04:19
and they're ableיכול to reconfigureתצורה מחדש the hingeצִיר of the wingאֲגַף
83
243570
3206
והם מסוגלים להגדיר מחדש את מפרק הכנף
04:22
on a stroke-by-strokeשבץ על ידי שבץ basisבָּסִיס,
84
246776
1762
על בסיס מכה אחר מכה,
04:24
and this is what enablesמאפשר the flyלטוס, זבוב to changeשינוי its wingאֲגַף
85
248538
3142
וזה מה מאפשר לזבוב לשנות הכנף שלו
04:27
and generateלִיצוֹר the changesשינויים in aerodynamicאווירודינמי forcesכוחות
86
251680
2971
וליצור את השינויים בכוחות האווירודינמיים
04:30
whichאיזה changeשינוי its flightטִיסָה trajectoryמַסלוּל.
87
254651
2573
מה שמשנה את מסלול הטיסה שלו.
04:33
And of courseקוּרס, the roleתַפְקִיד of the nervousעַצבָּנִי systemמערכת is to controlלִשְׁלוֹט all this.
88
257224
3563
וכמובן, תפקיד מערכת העצבים היא לפקח על כל זה.
04:36
So let's look at the controllerבקר.
89
260787
1512
אז בואו ונסתכל בבקר.
04:38
Now fliesזבובים excelלְהִצטַיֵן in the sortsמיני of sensorsחיישנים
90
262299
2647
כעת זבובים מצטיינים בסוגי חיישנים
04:40
that they carryלשאת to this problemבְּעָיָה.
91
264946
2284
שהם נושאים לצורך בעיה זו.
04:43
They have antennaeאנטנות that senseלָחוּשׁ odorsריחות and detectלזהות windרוּחַ detectionאיתור.
92
267230
4127
יש להם אנטנה שחשה ריחות, ומבחינה באיתור הרוח.
04:47
They have a sophisticatedמתוחכם eyeעַיִן whichאיזה is
93
271357
1675
יש להם עין מתוחכמת שהיא
04:48
the fastestהמהיר ביותר visualחָזוּתִי systemמערכת on the planetכוכב לכת.
94
273032
2456
מערכת הראייה המהירה ביותר על פני כדור הארץ.
04:51
They have anotherאַחֵר setמַעֲרֶכֶת of eyesעיניים on the topחלק עליון of theirשֶׁלָהֶם headרֹאשׁ.
95
275488
2036
יש להם מערכת אחרת של עיניים בקצה הראש שלהם.
04:53
We have no ideaרַעְיוֹן what they do.
96
277524
2052
שאין לנו מושג מה הן עושות.
04:55
They have sensorsחיישנים on theirשֶׁלָהֶם wingאֲגַף.
97
279576
2954
יש להם חיישנים על הכנף שלהם.
04:58
Theirשֶׁלָהֶם wingאֲגַף is coveredמְכוּסֶה with sensorsחיישנים, includingלְרַבּוֹת sensorsחיישנים
98
282530
3760
הכנף שלהם מכוסה בחיישנים, כולל חיישנים
05:02
that senseלָחוּשׁ deformationדֵפוֹרמַצִיָה of the wingאֲגַף.
99
286290
2046
שחשים עיוות של הכנף.
05:04
They can even tasteטַעַם with theirשֶׁלָהֶם wingsכנפיים.
100
288336
2109
הם יכולים גם לטעום עם כנפיהם.
05:06
One of the mostרוב sophisticatedמתוחכם sensorsחיישנים a flyלטוס, זבוב has
101
290445
2555
אחד החיישנים המתוחכמים ביותר שיש לזבוב
05:08
is a structureמִבְנֶה calledשקוראים לו the halteresשהבוכניות.
102
293000
1807
הוא מבנה שנקרא משקולות.
05:10
The halteresשהבוכניות are actuallyלמעשה gyroscopesגירוסקופים.
103
294807
1879
המשקולות הן למעשה ג'ירוסקופים.
05:12
These devicesהתקנים beatלהיות ב back and forthהָלְאָה about 200 hertzהרץ duringבְּמַהֲלָך flightטִיסָה,
104
296686
4449
התקנים אלה מכים הלוך ושוב בתדר של כ- 200 הרץ במהלך הטיסה,
05:17
and the animalבעל חיים can use them to senseלָחוּשׁ its bodyגוּף rotationרוֹטַציָה
105
301135
2673
והחיה יכולה להשתמש בהם כדי לחוש את רוטצית הגוף שלה
05:19
and initiateלִיזוֹם very, very fastמָהִיר correctiveאֶמְצָעִי מְתַקֵן maneuversתמרונים.
106
303808
3968
וליזום תמרונים מתקנים מהירים מאוד.
05:23
But all of this sensoryחוּשִׁי informationמֵידָע has to be processedמעובד
107
307776
2329
אבל את כל המידע החושי הזה יש לעבד
05:26
by a brainמוֹחַ, and yes, indeedאכן, fliesזבובים have a brainמוֹחַ,
108
310105
3720
על-ידי המוח, ועל כן, אכן, לזבובים יש מוח,
05:29
a brainמוֹחַ of about 100,000 neuronsנוירונים.
109
313825
3159
מוח של כ-100,000 נוירונים .
05:32
Now severalכַּמָה people at this conferenceוְעִידָה
110
316984
2193
כעת מספר אנשים בכנס הזה
05:35
have alreadyכְּבָר suggestedמוּצָע that fruitפרי fliesזבובים could serveלְשָׁרֵת neuroscienceמדעי המוח
111
319177
4808
כבר הציעו שזבובי פירות יכולים לשמש במדעי המוח
05:39
because they're a simpleפָּשׁוּט modelדֶגֶם of brainמוֹחַ functionפוּנקצִיָה.
112
323985
3247
מאחר שהם מודל פשוט של תפקוד המוח.
05:43
And the basicבסיסי punchlineשורת מחץ of my talk is,
113
327232
2077
ושורת המחץ הבסיסית של השיחה שלי היא,
05:45
I'd like to turnלפנות that over on its headרֹאשׁ.
114
329309
2658
הייתי רוצה להפוך זאת על הראש
05:47
I don't think they're a simpleפָּשׁוּט modelדֶגֶם of anything.
115
331967
2628
אני לא חושב שהם מודל פשוט של משהו.
05:50
And I think that fliesזבובים are a great modelדֶגֶם.
116
334595
2477
ואני חושב שזבובים הם דגם מצוין.
05:52
They're a great modelדֶגֶם for fliesזבובים.
117
337072
2516
הם דגם מצוין לזבובים.
05:55
(Laughterצחוק)
118
339588
2481
(צחוק)
05:57
And let's exploreלַחקוֹר this notionרעיון of simplicityפַּשְׁטוּת.
119
342069
3003
והבה ונחקור את המושג הזה של פשטות.
06:00
So I think, unfortunatelyלצערי, a lot of neuroscientistsמדעני מוח,
120
345072
2431
אז אני חושב, למרבה הצער, הרבה מדעני-מוח
06:03
we're all somewhatבמידה מסוימת narcissisticנרקיסיסטית.
121
347503
1832
אנחנו כולנו קצת נרקיסיסטים.
06:05
When we think of brainמוֹחַ, we of courseקוּרס imagineלדמיין our ownשֶׁלוֹ brainמוֹחַ.
122
349335
3433
כאשר אנחנו חושבים על המוח, אנחנו כמובן מדמיינים את המוח שלנו.
06:08
But rememberלִזכּוֹר that this kindסוג of brainמוֹחַ,
123
352768
1960
אך יש לזכור כי סוג זה של מוח,
06:10
whichאיזה is much, much smallerקטן יותר
124
354728
1768
שהוא הרבה, הרבה יותר קטן
06:12
insteadבמקום זאת of 100 billionמיליארד neuronsנוירונים, it has 100,000 neuronsנוירונים
125
356496
2678
— במקום 100 מיליארד נוירונים, יש לו 100,000 נוירונים —
06:15
but this is the mostרוב commonמשותף formטופס of brainמוֹחַ on the planetכוכב לכת
126
359174
2882
אבל זה הצורה הנפוצה ביותר של מוח על פני כדור הארץ
06:17
and has been for 400 millionמִילִיוֹן yearsשנים.
127
362056
2904
כבר מזה 400 מיליון שנים.
06:20
And is it fairהוֹגֶן to say that it's simpleפָּשׁוּט?
128
364960
2288
והאם זה הוגן לומר שזה פשוט?
06:23
Well, it's simpleפָּשׁוּט in the senseלָחוּשׁ that it has fewerפחות neuronsנוירונים,
129
367248
2095
ובכן, זה פשוט במובן שיש בו פחות נוירונים ,
06:25
but is that a fairהוֹגֶן metricמֶטרִי?
130
369343
1754
אבל האם זה מדד הוגן?
06:26
And I would proposeלהציע it's not a fairהוֹגֶן metricמֶטרִי.
131
371097
2276
והייתי מציע שהוא לא מדד הוגן.
06:29
So let's sortסוג of think about this. I think we have to compareלְהַשְׁווֹת --
132
373373
3100
אז בואו ונחשוב על זה איכשהו. אני חושב שעלינו להשוות-
06:32
(Laughterצחוק) —
133
376473
1559
(צחוק) —
06:33
we have to compareלְהַשְׁווֹת the sizeגודל of the brainמוֹחַ
134
378032
5121
אנחנו צריכים להשוות את הגודל של המוח
06:39
with what the brainמוֹחַ can do.
135
383153
2030
עם מה שהמוח יכול לעשות.
06:41
So I proposeלהציע we have a Trumpחֶברְמַן numberמספר,
136
385183
2881
אז אני מציע שיש לנו מספר טראמפ,
06:43
and the Trumpחֶברְמַן numberמספר is the ratioיַחַס of this man'sשל האדם
137
388064
2865
ומספר טראמפ הוא היחס של הרפרטואר
06:46
behavioralהתנהגותי repertoireרֶפֶּרטוּאָר to the numberמספר of neuronsנוירונים in his brainמוֹחַ.
138
390929
3679
ההתנהגותי של האיש למספר הנוירונים במוח שלו.
06:50
We'llטוֹב calculateלחשב the Trumpחֶברְמַן numberמספר for the fruitפרי flyלטוס, זבוב.
139
394608
2668
אנחנו נחשב את מספר טראמפ של זבוב הפירות.
06:53
Now, how manyרב people here think the Trumpחֶברְמַן numberמספר
140
397276
2684
עכשיו, כמה אנשים כאן חושבים שמספר טראמפ
06:55
is higherגבוה יותר for the fruitפרי flyלטוס, זבוב?
141
399960
2489
הוא גבוה יותר עבור זבוב הפירות?
06:58
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
142
402449
2431
(מחיאות כפיים)
07:00
It's a very smartלִכאוֹב, smartלִכאוֹב audienceקהל.
143
404880
3428
זהו קהל חכם מאוד, חכם.
07:04
Yes, the inequalityאי שיוויון goesהולך in this directionכיוון, or I would positלְהַנִיחַ it.
144
408308
3327
כן, אי-השוויון הולך בכיוון זה, או שאניח אותו.
07:07
Now I realizeלִהַבִין that it is a little bitbit absurdאַבּסוּרדִי
145
411635
2382
עכשיו אני מבין שזה קצת מגוחך
07:09
to compareלְהַשְׁווֹת the behavioralהתנהגותי repertoireרֶפֶּרטוּאָר of a humanבן אנוש to a flyלטוס, זבוב.
146
414017
3558
להשוות את הרפרטואר התנהגותי של אדם לזבוב.
07:13
But let's take anotherאַחֵר animalבעל חיים just as an exampleדוגמא. Here'sהנה a mouseעכבר.
147
417575
4143
אך בואו וניקח חיה אחרת רק כדוגמה. הנה עכבר.
07:17
A mouseעכבר has about 1,000 timesפִּי as manyרב neuronsנוירונים as a flyלטוס, זבוב.
148
421718
4305
לעכבר יש בערך פי 1,000 יותר נוירונים מאשר לזבוב.
07:21
I used to studyלימוד miceעכברים. When I studiedמְחוֹשָׁב miceעכברים,
149
426023
2027
נהגתי לחקור עכברים. כאשר למדתי על עכברים,
07:23
I used to talk really slowlyלאט.
150
428050
2837
נהגתי לדבר ממש לאט.
07:26
And then something happenedקרה when I startedהתחיל to work on fliesזבובים.
151
430887
2576
ולאחר מכן משהו קרה כשהתחלתי לעבוד על זבובים.
07:29
(Laughterצחוק)
152
433463
2412
(צחוק)
07:31
And I think if you compareלְהַשְׁווֹת the naturalטִבעִי historyהִיסטוֹרִיָה of fliesזבובים and miceעכברים,
153
435875
3460
ואני חושב שאם משווים את ההסטוריה הטבעית של זבובים ועכברים
07:35
it's really comparableניתן להשוות. They have to forageמִסְפּוֹא for foodמזון.
154
439335
3313
היא באמת ברת השוואה. הם צריכים לתור אחר מזון.
07:38
They have to engageלְהַעֲסִיק in courtshipחיזור.
155
442648
2447
הם צריכים לחזר אחר בני זוג.
07:40
They have sexמִין. They hideלהתחבא from predatorsחיות טרף.
156
445095
3471
הם עושים סקס. הם מתחבאים מטורפים.
07:44
They do a lot of the similarדוֹמֶה things.
157
448566
1980
הם עושים הרבה דברים דומים.
07:46
But I would argueלִטעוֹן that fliesזבובים do more.
158
450546
1718
אבל אני אטען שזבובים עושים יותר.
07:48
So for exampleדוגמא, I'm going to showלְהַצִיג you a sequenceסדר פעולות,
159
452264
3378
כך למשל, אני עומד להראות לכם רצף,
07:51
and I have to say, some of my fundingמימון comesבא from the militaryצבאי,
160
455642
4205
ועלי לומר, שחלק מהמימון שלי מגיע מהצבא,
07:55
so I'm showingמראה this classifiedמְסוּוָג sequenceסדר פעולות
161
459847
2072
אז אני מציג רצף מסווג זה
07:57
and you cannotלא יכול discussלָדוּן it outsideבחוץ of this roomחֶדֶר. Okay?
162
461919
4093
ואינכם יכולים לדון בו מחוץ לחדר זה. טוב?
08:01
So I want you to look at the payloadמטען
163
466012
1908
אז אני רוצה להסתכל על המטען
08:03
at the tailזָנָב of the fruitפרי flyלטוס, זבוב.
164
467920
3026
שבזנב של זבוב הפירות.
08:06
Watch it very closelyמקרוב,
165
470946
2101
צפו בזה בתשומת לב,
08:08
and you'llאתה see why my six-year-oldבן שש sonבֵּן
166
473047
4297
ותראו למה הבן שלי בן השש,
08:13
now wants to be a neuroscientistמדענית מוח.
167
477344
4729
עכשיו רוצה להיות מדען מוח.
08:17
Wait for it.
168
482073
1179
המתינו.
08:19
PshhewPshhew.
169
483252
1569
פשיו.
08:20
So at leastהכי פחות you'llאתה admitלְהוֹדוֹת that if fruitפרי fliesזבובים are not as cleverחכם as miceעכברים,
170
484821
3084
אז לפחות תודו שזבובי פירות אינם חכמים כמו עכברים
08:23
they're at leastהכי פחות as cleverחכם as pigeonsיונים. (Laughterצחוק)
171
487905
4916
הם לפחות חכמים כמו יונים. (צחוק)
08:28
Now, I want to get acrossלְרוֹחָב that it's not just a matterחוֹמֶר of numbersמספרים
172
492821
3967
עכשיו, אני רוצה להסביר שזה לא רק עניין של מספרים
08:32
but alsoגַם the challengeאתגר for a flyלטוס, זבוב to computeלְחַשֵׁב
173
496788
2598
אבל גם האתגר עבור הזבוב לחשב
08:35
everything its brainמוֹחַ has to computeלְחַשֵׁב with suchכגון tinyזָעִיר neuronsנוירונים.
174
499386
2849
את כל מה שמוחו צריך לחשב עם נוירונים זעירים כאלה.
08:38
So this is a beautifulיפה imageתמונה of a visualחָזוּתִי interneuroninterneuron from a mouseעכבר
175
502235
2988
אז זוהי תמונה יפה של נוירון מהאזור החזותי של עכבר
08:41
that cameבא from Jeffג 'ף Lichtman'sשל ליכטמן labמַעבָּדָה,
176
505223
2768
שבא ממעבדת ג'ף ליכטמן,
08:43
and you can see the wonderfulנִפלָא imagesתמונות of brainsמוֹחַ
177
507991
3247
אתם יכולים לראות את התמונות הנהדרות של מוחות
08:47
that he showedparagraphs in his talk.
178
511238
3193
שהוא הראה בשיחה שלו.
08:50
But up in the cornerפינה, in the right cornerפינה, you'llאתה see,
179
514431
2368
אך למעלה בפינה, בפינה הימנית, תראו,
08:52
at the sameאותו scaleסוּלָם, a visualחָזוּתִי interneuroninterneuron from a flyלטוס, זבוב.
180
516799
4112
באותו קנה מידה, נוירון מהאזור החזותי של זבוב.
08:56
And I'll expandלְהַרְחִיב this up.
181
520911
1841
וארחיב זאת.
08:58
And it's a beautifullyיָפֶה complexמורכב neuronעֲצָבוֹן.
182
522752
2170
וזה נוירון מורכב להפליא.
09:00
It's just very, very tinyזָעִיר, and there's lots of biophysicalביופיזי challengesאתגרים
183
524922
3485
הוא פשוט מאוד מאוד זעיר, ויש המון אתגרים ביופיזיקליים
09:04
with tryingמנסה to computeלְחַשֵׁב informationמֵידָע with tinyזָעִיר, tinyזָעִיר neuronsנוירונים.
184
528407
3623
בנסיון לחשב מידע עם נוירונים קטנים, קטנטנים.
09:07
How smallקָטָן can neuronsנוירונים get? Well, look at this interestingמעניין insectחֶרֶק.
185
532030
3537
עד כמה קטנים יכולים נוירונים להיות? ובכן, הביטו זה חרק מעניין.
09:11
It looksנראה sortסוג of like a flyלטוס, זבוב. It has wingsכנפיים, it has eyesעיניים,
186
535567
2212
הוא נראה בערך כמו זבוב. יש לו כנפיים, יש לו עיניים,
09:13
it has antennaeאנטנות, its legsרגליים, complicatedמסובך life historyהִיסטוֹרִיָה,
187
537779
2799
יש לו משושים, הרגליים שלו, סיפור חיים מסובך,
09:16
it's a parasiteטַפִּיל, it has to flyלטוס, זבוב around and find caterpillarsזחלים
188
540578
3096
זהו טפיל, עליו לעוף ולמצוא תולעים
09:19
to parasatizeטשטוש,
189
543674
1382
שישמשו לו כפונדקאים,
09:20
but not only is its brainמוֹחַ the sizeגודל of a saltמלח grainתְבוּאָה,
190
545056
4115
אבל לא רק שמוחו שלו הוא בגודל של גרגר מלח,
09:25
whichאיזה is comparableניתן להשוות for a fruitפרי flyלטוס, זבוב,
191
549171
1969
בדומה לזבוב פירות,
09:27
it is the sizeגודל of a saltמלח grainתְבוּאָה.
192
551140
2926
הוא בגודל של גרגר מלח.
09:29
So here'sהנה some other organismsאורגניזמים at the similarדוֹמֶה scaleסוּלָם.
193
554066
3635
אז הנה כמה אורגניזמים אחרים בקנה מידה דומה.
09:33
This animalבעל חיים is the sizeגודל of a parameciumפרמיום and an amoebaאֲמֶבָּה,
194
557701
4130
בעל חיים זה הוא בגודל של סנדלית ושל אמבה,
09:37
and it has a brainמוֹחַ of 7,000 neuronsנוירונים that's so smallקָטָן --
195
561831
3880
ויש לו מוח של 7,000 נוירונים שהוא כל כך קטן-
09:41
you know these things calledשקוראים לו cellתָא bodiesגופים you've been hearingשמיעה about,
196
565711
2456
אתם מכירים דברים אלה שנקראים גופי תא שמעתם עליהם
09:44
where the nucleusגַרעִין of the neuronעֲצָבוֹן is?
197
568167
1651
היכן שנמצא הגרעין של הנוירון?
09:45
This animalבעל חיים getsמקבל ridלְשַׁחְרֵר of them because they take up too much spaceמֶרחָב.
198
569818
3460
בעל חיים זה נפטר מהם משום שהם תופסים מקום רב מדי.
09:49
So this is a sessionמוֹשָׁב on frontiersגבולות in neuroscienceמדעי המוח.
199
573278
2473
אז זהו מפגש שמדבר על חזיתות בחקר המוח.
09:51
I would positלְהַנִיחַ that one frontierגְבוּל in neuroscienceמדעי המוח is to figureדמות out how the brainמוֹחַ of that thing worksעובד.
200
575751
5360
אני מציג עמדה שטוענת שחזית אחת בחקר המוח היא להבין איך עובד המוח של הדבר הזה.
09:57
But let's think about this. How can you make a smallקָטָן numberמספר of neuronsנוירונים do a lot?
201
581111
5633
אבל בואו ונחשוב על זה. כיצד ניתן לגרום למספר קטן של נוירונים לעשות הרבה?
10:02
And I think, from an engineeringהַנדָסָה perspectiveפֶּרספֶּקטִיבָה,
202
586744
2522
ואני חושב, מנקודת מבט הנדסית,
10:05
you think of multiplexingרִבּוּב.
203
589266
1729
אתם חושבים על ריבוב.
10:06
You can take a hardwareחוּמרָה and have that hardwareחוּמרָה
204
590995
2703
ניתן לקחת חומרה, ולגרום לחומרה זו
10:09
do differentשונה things at differentשונה timesפִּי,
205
593698
1613
לעשות דברים שונים בזמנים שונים,
10:11
or have differentשונה partsחלקים of the hardwareחוּמרָה doing differentשונה things.
206
595311
2995
או לגרום לחלקים שונים של החומרה לעשות דברים שונים.
10:14
And these are the two conceptsמושגים I'd like to exploreלַחקוֹר.
207
598306
3271
ואלה שני מושגים שאני רוצה לחקור.
10:17
And they're not conceptsמושגים that I've come up with,
208
601577
1658
והם אינם מושגים שהמצאתי,
10:19
but conceptsמושגים that have been proposedמוּצָע by othersאחרים in the pastעבר.
209
603235
4545
אלא מושגים שהוצעו על-ידי אחרים בעבר.
10:23
And one ideaרַעְיוֹן comesבא from lessonsשיעורים from chewingלְעִיסָה crabsסרטנים.
210
607780
3075
ורעיון אחד מגיע מנסיון של לעיסת סרטנים.
10:26
And I don't mean chewingלְעִיסָה the crabsסרטנים.
211
610855
1867
ואני לא מתכוון ללעיסה של סרטנים.
10:28
I grewגדל up in Baltimoreבולטימור, and I chewללעוס crabsסרטנים very, very well.
212
612722
3599
גדלתי בבולטימור, ואני לועס סרטנים מאוד,טוב מאוד.
10:32
But I'm talkingשִׂיחָה about the crabsסרטנים actuallyלמעשה doing the chewingלְעִיסָה.
213
616321
2857
אבל אני מדבר על סרטנים שמבצעים את פעולת הלעיסה.
10:35
Crabסרטן chewingלְעִיסָה is actuallyלמעשה really fascinatingמַקסִים.
214
619178
2030
לעיסת סרטנים היא למעשה באמת מרתקת.
10:37
Crabsסרטנים have this complicatedמסובך structureמִבְנֶה underתַחַת theirשֶׁלָהֶם carapaceשִׁריוֹן
215
621208
3259
לסרטנים יש מבנה מורכב זה תחת השריון שלהם
10:40
calledשקוראים לו the gastricקֵבָתִי millטחנה
216
624467
1310
שנקרא מטחנה קיבתית
10:41
that grindsלטחון theirשֶׁלָהֶם foodמזון in a varietyמגוון of differentשונה waysדרכים.
217
625777
2430
שטוחנת את המזון במגוון דרכים שונות.
10:44
And here'sהנה an endoscopicאנדוסקופית movieסרט of this structureמִבְנֶה.
218
628207
5259
והנה סרט אנדוסקופי של מבנה זה.
10:49
The amazingמדהים thing about this is that it's controlledמְבוּקָר
219
633466
2560
הדבר המדהים לגבי זה הוא שהוא נשלט
10:51
by a really tinyזָעִיר setמַעֲרֶכֶת of neuronsנוירונים, about two dozenתְרֵיסַר neuronsנוירונים
220
636026
3432
על-ידי קבוצה של נוירונים ממש זעירים , כעשרים וארבעה נוירונים
10:55
that can produceליצר a vastעָצוּם varietyמגוון of differentשונה motorמָנוֹעַ patternsדפוסי,
221
639458
4963
שיכולים לייצר מגוון עצום של דפוסים מוטוריים שונים,
11:00
and the reasonסיבה it can do this is that this little tinyזָעִיר ganglionגנגליון
222
644421
4347
והסיבה לכך שהיא יכולה לעשות את זה היא שצביר זעיר זה
11:04
in the crabסרטן is actuallyלמעשה inundatedמוצף by manyרב, manyרב neuromodulatorsneuromodulators.
223
648768
4184
בסרטן למעשה מוצף על-ידי אפנני נוירונים רבים.
11:08
You heardשמע about neuromodulatorsneuromodulators earlierמוקדם יותר.
224
652952
2141
שמעתם על אפנני נוירונים קודם לכן.
11:10
There are more neuromodulatorsneuromodulators
225
655093
2225
יש יותר אפנני נוירונים
11:13
that alterלשנות, that innervateinervate this structureמִבְנֶה than actuallyלמעשה neuronsנוירונים in the structureמִבְנֶה,
226
657318
5485
שמשנים, שמעצבבים מבנה זה מאשר למעשה נוירונים במבנה,
11:18
and they're ableיכול to generateלִיצוֹר a complicatedמסובך setמַעֲרֶכֶת of patternsדפוסי.
227
662803
4242
והם מסוגלים להפיק מערכת מסובכת של תבניות.
11:22
And this is the work by Eveעֶרֶב Marderמרדר and her manyרב colleaguesעמיתים
228
667045
3441
וזוהי העבודה של איב מרדר ועמיתיה הרבים
11:26
who'veמי been studyingלומד this fascinatingמַקסִים systemמערכת
229
670486
2295
שכבר למדו את המערכת המרתקת הזו
11:28
that showלְהַצִיג how a smallerקטן יותר clusterאֶשׁכּוֹל of neuronsנוירונים
230
672781
2152
שמראה כיצד אשכול קטן יותר של נוירונים
11:30
can do manyרב, manyרב, manyרב things
231
674933
1825
יכול לעשות הרבה, הרבה, הרבה דברים
11:32
because of neuromodulationנוירומודולציה that can take placeמקום on a moment-by-momentרגע אחר רגע basisבָּסִיס.
232
676758
4856
בגלל אפנני נוירונים שיכולים לקרות על בסיס של רגע לרגע.
11:37
So this is basicallyבעיקרון multiplexingרִבּוּב in time.
233
681614
2439
אז זה הוא בעצם ריבוב בזמן.
11:39
Imagineלדמיין a networkרֶשֶׁת of neuronsנוירונים with one neuromodulatorneuromodulator.
234
684053
2785
תארו לעצמכם רשת נוירונים עם אפנן נוירוני אחד.
11:42
You selectבחר one setמַעֲרֶכֶת of cellsתאים to performלְבַצֵעַ one sortסוג of behaviorהִתְנַהֲגוּת,
235
686838
3478
אתם בוחרים מערכת אחת של תאים כדי לבצע סוג אחד של התנהגות,
11:46
anotherאַחֵר neuromodulatorneuromodulator, anotherאַחֵר setמַעֲרֶכֶת of cellsתאים,
236
690316
2618
מאפנן עצב אחר, קבוצה אחרת של תאים,
11:48
a differentשונה patternתַבְנִית, and you can imagineלדמיין
237
692934
1713
תבנית אחרת, ואתם יכולים לדמיין
11:50
you could extrapolateלְחַיֵץ to a very, very complicatedמסובך systemמערכת.
238
694647
3878
אתם יכולים לגדל מערכת מאד,מאד מסובכת..
11:54
Is there any evidenceעֵדוּת that fliesזבובים do this?
239
698525
2094
האם יש ראיות שזבובים עושים את זה?
11:56
Well, for manyרב yearsשנים in my laboratoryמַעבָּדָה and other laboratoriesמעבדות around the worldעוֹלָם,
240
700619
3375
ובכן, במשך שנים רבות במעבדה שלי ובמעבדות אחרות ברחבי העולם,
11:59
we'veיש לנו been studyingלומד flyלטוס, זבוב behaviorsהתנהגויות in little flightטִיסָה simulatorsסימולטורים.
241
703994
2648
אנחנו עוסקים בלמידת התנהגויות בסימולטורים תעופתיים קטנים.
12:02
You can tetherלִקְשׁוֹר a flyלטוס, זבוב to a little stickמקל.
242
706642
1706
ניתן לרתום זבוב למקל קטן.
12:04
You can measureלִמְדוֹד the aerodynamicאווירודינמי forcesכוחות it's creatingיוצר.
243
708348
2501
ניתן למדוד את הכוחות האווירודינמיים שהוא יוצר.
12:06
You can let the flyלטוס, זבוב playלְשַׂחֵק a little videoוִידֵאוֹ gameמִשְׂחָק
244
710849
2546
ניתן לתת לזבוב לשחק משחק וידאו קטן
12:09
by lettingלתת it flyלטוס, זבוב around in a visualחָזוּתִי displayלְהַצִיג.
245
713395
3878
על-ידי כך שמאפשרים לו לעוף בתצוגה חזותית.
12:13
So let me showלְהַצִיג you a little tinyזָעִיר sequenceסדר פעולות of this.
246
717273
2337
אז הרשו לי להראות לכם רצף קטן זעיר של זה.
12:15
Here'sהנה a flyלטוס, זבוב
247
719610
1227
הנה זבוב
12:16
and a largeגָדוֹל infraredאינפרא אדום viewנוף of the flyלטוס, זבוב in the flightטִיסָה simulatorמַדמֶה,
248
720837
3437
ומראה אינפרא-אדום גדול של הזבוב בסימולטור טיסה,
12:20
and this is a gameמִשְׂחָק the fliesזבובים love to playלְשַׂחֵק.
249
724274
1955
וזה משחק שהזבובים אוהבים לשחק.
12:22
You allowלהתיר them to steerלְהַטוֹת towardsלִקרַאת the little stripeפס,
250
726229
2437
מאפשרים להם לנווט לכיוון פס קטן,
12:24
and they'llהם יהיו just steerלְהַטוֹת towardsלִקרַאת that stripeפס foreverלָנֶצַח.
251
728666
2825
הם פשוט ינווטו לכיוון הרצועה הזו לנצח.
12:27
It's partחֵלֶק of theirשֶׁלָהֶם visualחָזוּתִי guidanceהַדְרָכָה systemמערכת.
252
731491
3558
זה חלק ממערכת ההנחיה החזותית שלהם.
12:30
But very, very recentlyלאחרונה, it's been possibleאפשרי
253
735049
2345
אבל מאוד מאוד לאחרונה, התאפשר
12:33
to modifyלְשַׁנוֹת these sortsמיני of behavioralהתנהגותי arenasזירות for physiologiesפיזיולוגיות.
254
737394
4940
לשנות מיני זירות התנהגותיות אלו לפיסיולוגיות.
12:38
So this is the preparationהכנה that one of my formerלְשֶׁעָבַר post-docsפוסט-דוקטור,
255
742334
2488
אז זוהי ההכנה של אחד הפוסט-דוקטורט הקודמים שלי,
12:40
Gabyגבי Maimonמימון, who'sמי זה now at Rockefellerרוקפלר, developedמפותח,
256
744822
2443
גבי מימון, שנמצא כעת ברוקפלר, פיתח,
12:43
and it's basicallyבעיקרון a flightטִיסָה simulatorמַדמֶה
257
747265
1686
וזה למעשה סימולטור טיסה
12:44
but underתַחַת conditionsתנאים where you actuallyלמעשה can stickמקל an electrodeאֶלֶקטרוֹדָה
258
748951
3075
אבל בתנאים שניתן למעשה לשתול אלקטרודה
12:47
in the brainמוֹחַ of the flyלטוס, זבוב and recordתקליט
259
752026
2264
במוח הזבוב ולהקליט
12:50
from a geneticallyמבחינה גנטית identifiedמזוהה neuronעֲצָבוֹן in the fly'sלטוס brainמוֹחַ.
260
754290
3656
על פי נוירון שמזוהה גנטית במוחו של הזבוב.
12:53
And this is what one of these experimentsניסויים looksנראה like.
261
757946
2298
וכך נראה אחד מהניסויים האלה.
12:56
It was a sequenceסדר פעולות takenנלקח from anotherאַחֵר post-docפוסט דוק in the labמַעבָּדָה,
262
760244
2971
זה היה רצף שנלקח מפוסט-דוקטורט אחר במעבדה,
12:59
Bettinaבטינה Schnellשנל.
263
763215
1199
בטינה שנל.
13:00
The greenירוק traceזֵכֶר at the bottomתַחתִית is the membraneקְרוּם potentialפוטנציאל
264
764414
3392
המעקב הירוק בתחתית הוא פוטנציאל הממברנה
13:03
of a neuronעֲצָבוֹן in the fly'sלטוס brainמוֹחַ,
265
767806
2030
של נוירון במוח של הזבוב,
13:05
and you'llאתה see the flyלטוס, זבוב startהַתחָלָה to flyלטוס, זבוב, and the flyלטוס, זבוב is actuallyלמעשה
266
769836
2942
ותראו שהזבוב מתחיל לעוף, והזבוב למעשה
13:08
controllingשליטה the rotationרוֹטַציָה of that visualחָזוּתִי patternתַבְנִית itselfעצמה
267
772778
3279
שולט בסיבוב של התבנית החזותית עצמה
13:11
by its ownשֶׁלוֹ wingאֲגַף motionתְנוּעָה,
268
776057
1479
על-ידי תנועת הכנף שלו,
13:13
and you can see this visualחָזוּתִי interneuroninterneuron
269
777536
2110
ואתם יכולים לראות את תא הנוירון המתווך החזותי הזה
13:15
respondלְהָגִיב to the patternתַבְנִית of wingאֲגַף motionתְנוּעָה as the flyלטוס, זבוב fliesזבובים.
270
779646
3908
מגיב לתבנית של תנועת הכנף כשהזבוב עף.
13:19
So for the first time we'veיש לנו actuallyלמעשה been ableיכול to recordתקליט
271
783554
2376
אז בפעם הראשונה אנו למעשה כבר היינו מסוגלים להקליט
13:21
from neuronsנוירונים in the fly'sלטוס brainמוֹחַ while the flyלטוס, זבוב
272
785930
2908
מנוירונים במוח של הזבוב בעודו
13:24
is performingמְבַצֵעַ sophisticatedמתוחכם behaviorsהתנהגויות suchכגון as flightטִיסָה.
273
788838
4468
מבצע התנהגויות מתוחכמות כמו טיסה.
13:29
And one of the lessonsשיעורים we'veיש לנו been learningלְמִידָה
274
793306
1855
אחד הלקחים שכבר למדנו
13:31
is that the physiologyפִיסִיוֹלוֹגִיָה of cellsתאים that we'veיש לנו been studyingלומד
275
795161
2420
הוא שהפיזיולוגיה של התאים שכבר למדנו
13:33
for manyרב yearsשנים in quiescentשֶׁקֶט fliesזבובים
276
797581
2421
במשך שנים רבות בזבובים במנוחה
13:35
is not the sameאותו as the physiologyפִיסִיוֹלוֹגִיָה of those cellsתאים
277
800002
2648
אינו זהה לפיזיולוגיה של תאים אלה
13:38
when the fliesזבובים actuallyלמעשה engageלְהַעֲסִיק in activeפָּעִיל behaviorsהתנהגויות
278
802650
2736
כאשר הזבובים למעשה עסוקים בהתנהגויות פעילות
13:41
like flyingעַף and walkingהליכה and so forthהָלְאָה.
279
805386
2539
כמו טיסה והליכה, וכן הלאה.
13:43
And why is the physiologyפִיסִיוֹלוֹגִיָה differentשונה?
280
807925
2925
ומהי הסיבה שהפיזיולוגיה שונה?
13:46
Well it turnsפונה out it's these neuromodulatorsneuromodulators,
281
810850
2057
ובכן מסתבר שאלה הם אפנני הנוירונים
13:48
just like the neuromodulatorsneuromodulators in that little tinyזָעִיר ganglionגנגליון in the crabsסרטנים.
282
812907
3951
בדיוק כמו אפנני העצבים בצביר הזעיר שבסרטנים.
13:52
So here'sהנה a pictureתְמוּנָה of the octopamineאוקטופמין systemמערכת.
283
816858
2550
אז הנה תמונה של מערכת האוקטופמין.
13:55
Octopamineאוקטופמין is a neuromodulatorneuromodulator
284
819408
1754
אוקטופמין הוא אפנן נוירוני
13:57
that seemsנראה to playלְשַׂחֵק an importantחָשׁוּב roleתַפְקִיד in flightטִיסָה and other behaviorsהתנהגויות.
285
821162
4336
שנראה שהוא משחק תפקיד חשוב בטיסה ובהתנהגויות אחרות.
14:01
But this is just one of manyרב neuromodulatorsneuromodulators
286
825498
2472
אבל זה רק אחד מתוך אפנני נוירון רבים
14:03
that's in the fly'sלטוס brainמוֹחַ.
287
827970
1071
שבמוחו של הזבוב.
14:04
So I really think that, as we learnלִלמוֹד more,
288
829041
2666
אז אני באמת חושב, שככל שאנו לומדים יותר,
14:07
it's going to turnלפנות out that the wholeכֹּל flyלטוס, זבוב brainמוֹחַ
289
831707
2527
ילך ויתברר שכל המוח של הזבוב
14:10
is just like a largeגָדוֹל versionגִרְסָה of this stomatogastricstomatogastric ganglionגנגליון,
290
834234
3089
הוא בדיוק כמו גרסה גדולה של צביר סטומטוגסטרי זה,
14:13
and that's one of the reasonsסיבות why it can do so much with so fewמְעַטִים neuronsנוירונים.
291
837323
4360
וזו אחת הסיבות מדוע הוא יכול לעשות כל כך הרבה
עם כל כך מעט נוירונים.
14:17
Now, anotherאַחֵר ideaרַעְיוֹן, anotherאַחֵר way of multiplexingרִבּוּב
292
841683
2787
עכשיו, עוד רעיון, דרך נוספת לריבוב
14:20
is multiplexingרִבּוּב in spaceמֶרחָב,
293
844470
1656
היא ריבוב בחלל,
14:22
havingשיש differentשונה partsחלקים of a neuronעֲצָבוֹן
294
846126
1694
שיש בו חלקים שונים של נוירון
14:23
do differentשונה things at the sameאותו time.
295
847820
2122
לעשות דברים שונים באותו זמן.
14:25
So here'sהנה two sortסוג of canonicalקנוני neuronsנוירונים
296
849942
1833
אז הנה סוג של שני נוירונים קאנוניים
14:27
from a vertebrateבַּעֲלֵי הַחוּלִיוֹת and an invertebrateחֲסַר חוּלִיוֹת,
297
851775
2285
של בעלי חוליות, ושל חסרי חוליות,
14:29
a humanבן אנוש pyramidalפירמידלי neuronעֲצָבוֹן from Ramonרמון y CajalCajal,
298
854060
3250
נוירון פירמידלי אנושי מרמון וקז'אל,
14:33
and anotherאַחֵר cellתָא to the right, a non-spikingלא spiking interneuroninterneuron,
299
857310
4003
ותא אחר מימין, תא עצב מתווך בלתי ממסמר
14:37
and this is the work of Alanאלן Watsonווטסון and Malcolmמלקולם Burrowsבורוז manyרב yearsשנים agoלִפנֵי,
300
861313
4147
וזוהי העבודה של ווטסון אלן ומלקולם בורווז מלפני שנים רבות,
14:41
and Malcolmמלקולם Burrowsבורוז cameבא up with a prettyיפה interestingמעניין ideaרַעְיוֹן
301
865460
3075
ומלקולם בורוז בא עם רעיון מעניין למדי
14:44
basedמבוסס on the factעוּבדָה that this neuronעֲצָבוֹן from a locustאַרְבֶּה
302
868535
2882
שהתבסס על העובדה שנוירון זה של ארבה
14:47
does not fireאֵשׁ actionפעולה potentialsהפוטנציאלים.
303
871417
1959
אינו מצית פוטנציאל פעולה.
14:49
It's a non-spikingלא spiking cellתָא.
304
873376
1748
זהו תא בלתי ממסמר.
14:51
So a typicalאופייני cellתָא, like the neuronsנוירונים in our brainמוֹחַ,
305
875124
2780
אז לתא אופייני, כמו הנוירונים במוחנו,
14:53
has a regionאזור calledשקוראים לו the dendritesדנדריטים that receivesמקבלת inputקֶלֶט,
306
877904
2752
יש אזור שנקרא הדנדריטים שמקבל קלט,
14:56
and that inputקֶלֶט sumsסכומים togetherיַחַד
307
880656
2589
וקלט זה מסכם יחד
14:59
and will produceליצר actionפעולה potentialsהפוטנציאלים
308
883245
2296
וייצר פוטנציאלי פעולה
15:01
that runלָרוּץ down the axonאקסון and then activateלְהַפְעִיל
309
885541
2331
שרצים מטה באקסון ולאחר מכן מפעילים
15:03
all the outputתְפוּקָה regionsאזורים of the neuronעֲצָבוֹן.
310
887872
2296
את כל אזורי הפלט של הנוירון.
15:06
But non-spikingלא spiking neuronsנוירונים are actuallyלמעשה quiteדַי complicatedמסובך
311
890168
2876
אבל נוירונים בלתי ממוסמרים הינם למעשה מסובכים למדי
15:08
because they can have inputקֶלֶט synapsesסינפסות and outputתְפוּקָה synapsesסינפסות
312
893044
3112
כי יכולים להיות להם סינפסות קלט או סינפסות פלט
15:12
all interdigitatedמשולב, and there's no singleיחיד actionפעולה potentialפוטנציאל
313
896156
3663
כולם משולבים ואין פוטנציאל של פעולה בודדת
15:15
that drivesכוננים all the outputsתפוקות at the sameאותו time.
314
899819
3126
שמוביל את כל כל תוצרי הפלט באותו זמן.
15:18
So there's a possibilityאפשרות that you have computationalחישובית compartmentsתאים
315
902945
3907
אז יש אפשרות שיש לכם תאים חישוביים
15:22
that allowלהתיר the differentשונה partsחלקים of the neuronעֲצָבוֹן
316
906852
3978
שמאפשרים לחלקים השונים של הנוירון
15:26
to do differentשונה things at the sameאותו time.
317
910830
2560
לעשות דברים שונים באותו זמן.
15:29
So these basicבסיסי conceptsמושגים of multitaskingריבוי משימות in time
318
913390
4671
אז מושגי יסוד אלה של ריבוי משימות בזמן
15:33
and multitaskingריבוי משימות in spaceמֶרחָב,
319
918061
2361
וריבוי משימות בחלל,
15:36
I think these are things that are trueנָכוֹן in our brainsמוֹחַ as well,
320
920422
2832
לדעתי אלה הם דברים שהם נכונים גם במוחנו,
15:39
but I think the insectsחרקים are the trueנָכוֹן mastersאדונים of this.
321
923254
2577
אבל אני חושב שהחרקים הם המאסטרים האמיתיים של זה.
15:41
So I hopeלְקַווֹת you think of insectsחרקים a little bitbit differentlyבאופן שונה nextהַבָּא time,
322
925831
3116
אז אני מקווה שתחשבו מעט אחרת על חרקים בעתיד,
15:44
and as I say up here, please think before you swatלְהַצְלִיף.
323
928947
2935
וכפי שאמרתי כאן למעלה, בבקשה חישבו לפני שאתם חובטים בהם.
15:47
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
324
931882
2953
(מחיאות כפיים)
Translated by zeeva Livshitz
Reviewed by Ido Dekkers

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Michael Dickinson - Biologist
Most people are irritated by the buzzing of a fly's wings. But biologist Michael Dickinson views the sound with a deep sense of wonder.

Why you should listen

Some things are so commonplace that they barely register our attention. Michael Dickinson has dedicated much of his research to one such thing -- the flight of the fly. Dickinson aims to understand how a fly's nervous system allows it to accomplish such incredible aerodynamic feats. Affectionately dubbed the "Fly Guy" by The Scientist, Dickinson's research brings together zoology, neuroscience and fluid mechanics.

Dickinson was named a MacArthur Fellow in 2001. He is now a professor of biology at the University of Washington, where he heads The Dickinson Lab. The lab conducts research into insect flight control, animal brain recordings, animal/robot interactions and animal visual navigation and welcomes students with an interest in studying insect flight, behavior and evolution from an interdisciplinary approach perspective. 

More profile about the speaker
Michael Dickinson | Speaker | TED.com