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

Gero Miesenboeck radi preustroj mozga

Filmed:
717,411 views

U traganju za kartom mozga, mnogi su se znanstvenici okušali u obeshrabrujućem zadatku snimanja aktivnosti svakog pojedinog neurona. Gero Miesenboeck radi obrnuto -- manipulira jednim neuronom kako bi otkrio što on radi, a sve to kroz niz zapanjujućih eksperimenata u kojima mijenja način na koji voćna mušica vidi svjetlost.
- 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 doppelgangerdvojnica.
0
0
3000
Imam dvojnika.
00:18
(LaughterSmijeh)
1
3000
3000
(Smijeh)
00:21
DrDr. GeroGero is a brilliantsjajan
2
6000
3000
Dr. Gero je briljantan,
00:24
but slightlymalo madlud scientistnaučnik
3
9000
2000
ali pomalo lud znanstvenik
00:26
in the "DragonballDragonball Z: AndroidAndroid SagaSaga."
4
11000
3000
iz "Dragonball Z: Android Saga."
00:29
If you look very carefullypažljivo,
5
14000
2000
Ako pozorno promotrite,
00:31
you see that his skulllubanja has been replacedzamijeniti
6
16000
3000
vidjet ćete da je njegova lubanja zamijenjena
00:34
with a transparenttransparentan PlexiglasPleksiglas domekupola
7
19000
2000
kupolom od prozirnog pleksiglasa
00:36
so that the workingsdjelovanju of his brainmozak can be observedpromatranom
8
21000
3000
kako bi se rad njegovog mozga mogao promatrati
00:39
and alsotakođer controlleddirigovan with lightsvjetlo.
9
24000
3000
i kontrolirati pomoću svjetlosti.
00:42
That's exactlytočno what I do --
10
27000
2000
To je upravo ono što i ja radim --
00:44
opticaloptički mindum controlkontrolirati.
11
29000
2000
vizualna kontrola uma.
00:46
(LaughterSmijeh)
12
31000
2000
(Smijeh)
00:48
But in contrastkontrast to my evilzlo twinblizanac
13
33000
2000
Ali, za razliku od mog zlog blizanca
00:50
who lustspožude after worldsvijet dominationdominacija,
14
35000
3000
koji žudi za dominacijom nad svijetom,
00:53
my motivesmotivi are not sinisterzlokobni.
15
38000
3000
ja nemam tako zlokobne motive.
00:56
I controlkontrolirati the brainmozak
16
41000
2000
Kontroliram mozak
00:58
in ordernarudžba to understandrazumjeti how it worksdjela.
17
43000
2000
da bih shvatio kako radi.
01:00
Now wait a minuteminuta, you maysvibanj say,
18
45000
2000
"Čekaj malo", mogli biste reći,
01:02
how can you go straightravno to controllingkontrolni the brainmozak
19
47000
3000
"kako odmah možeš prijeći na kontrolu mozga
01:05
withoutbez understandingrazumijevanje it first?
20
50000
2000
prije nego što si ga razumio u potpunosti?
01:07
Isn't that puttingstavljanje the cartkolica before the horsekonj?
21
52000
3000
Nije li to trčanje pred rudo?"
01:11
ManyMnogi neuroscientistsNeuroznanstvenici agreesložiti with this viewpogled
22
56000
3000
Mnogi neuroznanstvenici se slažu s ovim
01:14
and think that understandingrazumijevanje will come
23
59000
3000
i smatraju da će razumijevanje proizaći
01:17
from more detaileddetaljne observationzapažanje and analysisanaliza.
24
62000
3000
iz detaljnog promatranja i analiza.
01:20
They say, "If we could recordsnimiti the activityaktivnost of our neuronsneuroni,
25
65000
4000
Kažu: " Kada bismo mogli snimiti aktivnost neurona,
01:24
we would understandrazumjeti the brainmozak."
26
69000
3000
razumjeli bismo mozak."
01:27
But think for a momenttrenutak what that meanssredstva.
27
72000
3000
Ali, razmislite na trenutak što to znači.
01:30
Even if we could measuremjera
28
75000
2000
Čak kada bismo mogli mjeriti
01:32
what everysvaki cellćelija is doing at all timesputa,
29
77000
2000
što svaka stanica radi
01:34
we would still have to make senseosjećaj
30
79000
2000
i dalje bismo morali dokučiti koji je smisao
01:36
of the recordedzabilježena activityaktivnost patternsobrasci,
31
81000
2000
snimljenih uzoraka aktivnosti,
01:38
and that's so difficulttežak,
32
83000
2000
a to je veoma teško
01:40
chancesšanse are we'lldobro understandrazumjeti these patternsobrasci
33
85000
2000
i vjerojatnost da bismo to razumjeli
01:42
just as little as the brainsmozak that produceproizvoditi them.
34
87000
3000
je jednako malena kao i mozak koji proizvodi tu aktivnost.
01:45
Take a look at what brainmozak activityaktivnost mightmoć look like.
35
90000
3000
Pogledajte kako izgleda aktivnost mozga.
01:48
In this simulationsimuliranje, eachsvaki blackcrno dottočka
36
93000
2000
U ovoj simulaciji, svaka crna točkica
01:50
is one nerveživac cellćelija.
37
95000
2000
je jedna živčana stanica.
01:52
The dottočka is visiblevidljiv
38
97000
2000
Točkica je vidljiva
01:54
wheneverkada a cellćelija firespožari an electricalelektrična impulseimpuls.
39
99000
2000
u trenutku kada stanica proizvodi električni impuls.
01:56
There's 10,000 neuronsneuroni here.
40
101000
2000
Ovdje imamo 10.000 neurona.
01:58
So you're looking at roughlygrubo one percentposto
41
103000
2000
Pred vama je, ugrubo, jedan posto
02:00
of the brainmozak of a cockroachžohar.
42
105000
3000
mozga žohara.
02:04
Your brainsmozak are about 100 millionmilijuna timesputa
43
109000
3000
Vaši mozgovi su otprilike 100 milijuna puta
02:07
more complicatedsložen.
44
112000
2000
kompleksniji.
02:09
SomewhereNegdje, in a patternuzorak like this,
45
114000
2000
Negdje, u uzorcima poput ovih,
02:11
is you,
46
116000
2000
ste vi,
02:13
your perceptionspercepcija,
47
118000
2000
vaše percepcije,
02:15
your emotionsemocije, your memoriessjećanja,
48
120000
3000
vaše emocije, vaša sjećanja,
02:18
your plansplanovi for the futurebudućnost.
49
123000
2000
vaši planovi za budućnost.
02:20
But we don't know where,
50
125000
2000
Ali, ne znamo gdje točno
02:22
sinceod we don't know how to readčitati the patternuzorak.
51
127000
3000
jer još uvijek nismo dešifrirali uzorke.
02:25
We don't understandrazumjeti the codekodirati used by the brainmozak.
52
130000
3000
Ne znamo koji kod mozak koristi.
02:28
To make progressnapredak,
53
133000
2000
Da bismo napredovali,
02:30
we need to breakpauza the codekodirati.
54
135000
2000
moramo probiti kod.
02:32
But how?
55
137000
2000
Ali kako?
02:35
An experiencediskusan code-breakerkod baterije will tell you
56
140000
2000
Svaki iskusan haker će vam reći
02:37
that in ordernarudžba to figurelik out what the symbolssimboli in a codekodirati mean,
57
142000
3000
da mora biti u mogućnosti igrati se sa simbolima koda,
02:40
it's essentialosnovni to be ableu stanju to playigrati with them,
58
145000
3000
ispremještati ih po svojoj volji kako bi
02:43
to rearrangePreuređivanje them at will.
59
148000
2000
mogao shvatiti što koji simbol znači.
02:45
So in this situationsituacija too,
60
150000
2000
U situaciji u kojoj se mi nalazimo,
02:47
to decodedekodiranje the informationinformacija
61
152000
2000
ako želimo dekodirati informacije
02:49
containedsadržane in patternsobrasci like this,
62
154000
2000
sadržane u uzorcima poput ovih,
02:51
watchinggledanje alonesam won'tnavika do.
63
156000
2000
pukim promatranjem nećemo puno postići.
02:53
We need to rearrangePreuređivanje the patternuzorak.
64
158000
2000
Moramo ispremještati uzorke.
02:55
In other wordsriječi,
65
160000
2000
Drugim riječima,
02:57
insteadumjesto of recordingsnimanje the activityaktivnost of neuronsneuroni,
66
162000
2000
umjesto snimanja aktivnosti neurona,
02:59
we need to controlkontrolirati it.
67
164000
2000
tu aktivnost moramo kontrolirati.
03:01
It's not essentialosnovni that we can controlkontrolirati
68
166000
2000
Nije nužno kontrolirati
03:03
the activityaktivnost of all neuronsneuroni in the brainmozak, just some.
69
168000
3000
aktivnost svih neurona u mozgu, nekoliko će biti dovoljno.
03:06
The more targetedciljano our interventionsintervencije, the better.
70
171000
2000
Što su točnije usmjerene naše intervencije, to bolje.
03:08
And I'll showpokazati you in a momenttrenutak
71
173000
2000
Za trenutak ću vam pokazati
03:10
how we can achievepostići the necessarypotreban precisionpreciznost.
72
175000
3000
kako možemo postići tu potrebnu preciznost.
03:13
And sinceod I'm realisticrealno, ratherradije than grandiosegrandiozan,
73
178000
3000
Budući da sam više realističan, nego veličanstven,
03:16
I don't claimzahtjev that the abilitysposobnost to controlkontrolirati the functionfunkcija of the nervousživčani systemsistem
74
181000
3000
ne tvrdim da će nam mogućnost kontrole funkcije živčanog sustava
03:19
will at oncejednom unravelrasplesti all its mysteriestajne.
75
184000
3000
razmrsiti sve misterije,
03:22
But we'lldobro certainlysigurno learnnaučiti a lot.
76
187000
3000
ali sigurno ćemo puno naučiti.
03:27
Now, I'm by no meanssredstva
77
192000
2000
Dakle, ja osobno nikako nisam
03:29
the first personosoba to realizeostvariti
78
194000
2000
prva osoba koja je shvatila
03:31
how powerfulsnažan a toolalat interventionintervencija is.
79
196000
3000
kako je intervencija na mozgu moćno oružje.
03:34
The historypovijest of attemptspokušaji
80
199000
2000
Povijest pokušaja
03:36
to tinkerkrpati with the functionfunkcija of the nervousživčani systemsistem
81
201000
2000
kopkanja po funkcijama živčanog sustava
03:38
is long and illustriousslavan.
82
203000
2000
je veoma duga i slikovita.
03:40
It datesdatume. back at leastnajmanje 200 yearsgodina,
83
205000
3000
Stvar je stara najmanje 200 godina,
03:43
to Galvani'sGalvani je famouspoznat experimentspokusi
84
208000
2000
Galvani je radio dobro poznate eksperimente
03:45
in the latekasno 18thth centurystoljeće and beyondIznad.
85
210000
3000
krajem 18. stoljeća i poslije.
03:49
GalvaniGalvani showedpokazala that a frog'sžaba legsnoge twitchedTrgla
86
214000
3000
Pokazao je kako noga žabe trza
03:52
when he connectedpovezan the lumbarLumbalna nerveživac
87
217000
2000
kada se slabinski živac spoji
03:54
to a sourceizvor of electricalelektrična currentstruja.
88
219000
3000
na izvor električnog napona.
03:57
This experimenteksperiment revealedobjavio the first, and perhapsmožda mostnajviše fundamentalosnovni,
89
222000
3000
Ovaj eksperiment nam je otkrio prvu i, možda, najosnovniju
04:00
nuggetgrumen of the neuralživčani codekodirati:
90
225000
2000
tajnu koda živčanog sustava:
04:02
that informationinformacija is writtennapisan in the formoblik
91
227000
2000
da je informacija zapisana u obliku
04:04
of electricalelektrična impulsesimpulse.
92
229000
3000
električnog impulsa.
04:08
Galvani'sGalvani je approachpristup
93
233000
2000
Galvanijev pristup ispitivanja
04:10
of probingsondiranje the nervousživčani systemsistem with electrodeselektrode
94
235000
2000
živčanog sustava pomoću elektroda
04:12
has remainedostala state-of-the-artstanje-of-the-art untildo todaydanas,
95
237000
3000
ostao je na snazi do danas,
04:15
despitebez obzira na a numberbroj of drawbacksloša strana.
96
240000
3000
unatoč nekim nedostacima.
04:18
StickingViri wiresžice into the brainmozak is obviouslyočito ratherradije crudeSirovi.
97
243000
3000
Prikopčavanje žica na mozak je očigledno pomalo primitivno.
04:21
It's hardteško to do in animalsživotinje that runtrčanje around,
98
246000
2000
Tako nešto je teško primijeniti na životinjama koje trče uokolo,
04:23
and there is a physicalfizička limitograničiti
99
248000
2000
a postoji i fizička granica
04:25
to the numberbroj of wiresžice
100
250000
2000
broja žica
04:27
that can be insertedumetnuta simultaneouslyistovremeno.
101
252000
3000
koje mogu biti prikopčane istovremeno.
04:30
So around the turnskretanje of the last centurystoljeće,
102
255000
2000
Na prijelazu u novo stoljeće,
04:32
I startedpočeo to think,
103
257000
2000
počeo sam razmišljati:
04:34
"Wouldn'tNe bi it be wonderfulpredivan if one could take this logiclogika
104
259000
3000
"Ne bi li bilo prekrasno kada bi netko naglavačke
04:37
and turnskretanje it upsidegore down?"
105
262000
2000
preokrenuo vladajuću logiku?"
04:39
So insteadumjesto of insertingUmetanje a wirežica
106
264000
2000
Tako da umjesto umetanja žice
04:41
into one spotmjesto of the brainmozak,
107
266000
3000
u neku točku na mozgu,
04:44
re-engineerrekonstruiramo the brainmozak itselfsebe
108
269000
2000
preuredimo sam mozak
04:46
so that some of its neuralživčani elementselementi
109
271000
3000
pa da neki od njegovih živčanih elemenata
04:49
becomepostati responsiveuzvratni to diffuselydifuzno broadcastemitiranje signalssignali
110
274000
3000
postanu osjetljivi na difuzno odaslane signale
04:52
suchtakav as a flashbljesak of lightsvjetlo.
111
277000
3000
poput bljeska ili svjetla.
04:55
SuchTakve an approachpristup would literallydoslovce, in a flashbljesak of lightsvjetlo,
112
280000
3000
Takav pristup bi, doslovno brzinom munje,
04:58
overcomesavladati manymnogi of the obstaclesprepreke to discoveryotkriće.
113
283000
3000
savladao mnoge prepreke koje su se prepriječile na putu ka otkriću.
05:01
First, it's clearlyjasno a non-invasiveNe-invazivne,
114
286000
3000
Prvo, to je očigledno neinvazivan
05:04
wirelessbežični formoblik of communicationkomunikacija.
115
289000
3000
i bežičan način komunikacije.
05:07
And seconddrugi, just as in a radioradio broadcastemitiranje,
116
292000
2000
I drugo, baš kao kod radio emitiranja,
05:09
you can communicatekomunicirati with manymnogi receiversprijemnici at oncejednom.
117
294000
3000
možeš komunicirati s mnogo slušatelja u isto vrijeme --
05:12
You don't need to know where these receiversprijemnici are,
118
297000
3000
ne moraš znati gdje se oni nalaze
05:15
and it doesn't matterstvar if these receiversprijemnici movepotez --
119
300000
2000
i nije bitno kreću li se --
05:17
just think of the stereostereo in your carautomobil.
120
302000
3000
samo pomislite na radio u svojem automobilu.
05:20
It getsdobiva even better,
121
305000
3000
Ali ni to nije sve,
05:23
for it turnsokreti out that we can fabricateproizvoditi the receiversprijemnici
122
308000
3000
mogli bismo proizvoditi receptore
05:26
out of materialsmaterijali that are encodedkodirani in DNADNK.
123
311000
3000
iz materijala koji su kodirani u DNK.
05:29
So eachsvaki nerveživac cellćelija
124
314000
2000
Svaka živčana stanica
05:31
with the right geneticgenetski makeupšminka
125
316000
2000
s pravim genetičkim make up-om
05:33
will spontaneouslyspontano produceproizvoditi a receiverprijemnik
126
318000
3000
bi spontano proizvela receptor
05:36
that allowsomogućuje us to controlkontrolirati its functionfunkcija.
127
321000
3000
koji bi nam dozvoljavao da kontroliramo njenu funkciju.
05:39
I hopenada you'llvi ćete appreciatecijeniti
128
324000
2000
Nadam se da cijenite
05:41
the beautifullijep simplicityjednostavnost
129
326000
2000
prekrasnu jednostavnost
05:43
of this conceptkoncept.
130
328000
2000
ovog koncepta.
05:45
There's no high-techvisoka tehnologija gizmosGizmos here,
131
330000
2000
Tu nema high-tech uređaja,
05:47
just biologybiologija revealedobjavio throughkroz biologybiologija.
132
332000
3000
samo čista biologija.
05:51
Now let's take a look at these miraculousčudesan receiversprijemnici up closeblizu.
133
336000
3000
Bacimo sada pogled na te čudesne receptore izbliza.
05:54
As we zoomzum in on one of these purplepurpurna boja neuronsneuroni,
134
339000
3000
Ako zumiramo jedan od ovih ljubičastih neurona,
05:57
we see that its outervanjski membranemembrana
135
342000
2000
možemo vidjeti da je njihova vanjska membrana
05:59
is studdedokovan klincima with microscopicmikroskopski porespore.
136
344000
2000
okružena mikroskopskim porama.
06:01
PoresPore like these conductponašanja electricalelektrična currentstruja
137
346000
2000
Te pore provode električni napon
06:03
and are responsibleodgovoran
138
348000
2000
i odgovorne su za
06:05
for all the communicationkomunikacija in the nervousživčani systemsistem.
139
350000
2000
komunikaciju u živčanom sustavu.
06:07
But these porespore here are specialposeban.
140
352000
2000
No, te pore su posebne
06:09
They are coupledzajedno to lightsvjetlo receptorsreceptori
141
354000
2000
jer su povezane sa svjetlosnim receptorima
06:11
similarsličan to the onesone in your eyesoči.
142
356000
3000
koji sliče onima u našim očima.
06:14
WheneverKad god a flashbljesak of lightsvjetlo hitshitovi the receptorreceptor,
143
359000
2000
Kada bljesak ili svjetlost pogodi receptor,
06:16
the porepora opensotvara, an electricalelektrična currentstruja is switcheduključen on,
144
361000
3000
pore se otvaraju, električni napon se uključi
06:19
and the neuronneuron firespožari electricalelektrična impulsesimpulse.
145
364000
3000
i neuron šalje električni signal.
06:22
Because the light-activatedsvjetlo aktivira porepora is encodedkodirani in DNADNK,
146
367000
3000
Činjenica da su svjetlošću aktivirane pore kodirane u DNK,
06:25
we can achievepostići incrediblenevjerojatan precisionpreciznost.
147
370000
3000
omogućuje nam veliku preciznost.
06:28
This is because,
148
373000
2000
Iako svaka
06:30
althoughiako eachsvaki cellćelija in our bodiestjelesa
149
375000
2000
stanica našeg tijela
06:32
containssadrži the sameisti setset of genesgeni,
150
377000
2000
sadrži isti set gena,
06:34
differentdrugačiji mixesmješavine of genesgeni get turnedokrenut on and off
151
379000
2000
drukčije mješavine gena se aktiviraju i deaktiviraju
06:36
in differentdrugačiji cellsStanice.
152
381000
2000
u različitim stanicama.
06:38
You can exploitiskorištavati this to make sure
153
383000
2000
Ovo možemo koristiti kako bismo bili sigurni
06:40
that only some neuronsneuroni
154
385000
2000
da samo neki od neurona
06:42
containsadržati our light-activatedsvjetlo aktivira porepora and othersdrugi don't.
155
387000
3000
sadrže naše svjetlošću aktivirane pore.
06:45
So in this cartooncrtani film, the bluishplavkasto whitebijela cellćelija
156
390000
2000
U ovoj animaciji, modro bijela stanica
06:47
in the upper-leftgornji lijevi cornerugao
157
392000
2000
u gornjem lijevom kutu
06:49
does not respondodgovarati to lightsvjetlo
158
394000
2000
ne odgovara na svjetlost
06:51
because it lacksnema the light-activatedsvjetlo aktivira porepora.
159
396000
3000
jer joj nedostaje svjetlošću aktivirana pora.
06:54
The approachpristup worksdjela so well
160
399000
2000
Ovaj koncept djeluje tako dobro
06:56
that we can writepisati purelypotpuno artificialUmjetna messagesporuke
161
401000
2000
da čak možemo mozgu direktno
06:58
directlydirektno to the brainmozak.
162
403000
2000
slati umjetne naredbe.
07:00
In this exampleprimjer, eachsvaki electricalelektrična impulseimpuls,
163
405000
2000
U ovom primjeru, svaki električni impuls,
07:02
eachsvaki deflectionotklon on the tracetrag,
164
407000
3000
svaki otklon od putanje,
07:05
is causedizazvan by a briefkratak pulsepuls of lightsvjetlo.
165
410000
3000
uzrokovan je kratkotrajnim pulsirajućim svjetlom,
07:08
And the approachpristup, of coursenaravno, alsotakođer worksdjela
166
413000
2000
a pristup djeluje
07:10
in movingkreće, behavingse ponašaju animalsživotinje.
167
415000
3000
i kod životinja koje se kreću.
07:13
This is the first ever suchtakav experimenteksperiment,
168
418000
2000
Ovo je prvi eksperiment te vrste
07:15
sortvrsta of the opticaloptički equivalentekvivalent of Galvani'sGalvani je.
169
420000
3000
i na neki je način optički ekvivalent Galvanijevog.
07:18
It was doneučinio sixšest or sevensedam yearsgodina agoprije
170
423000
2000
Izvela ga je moja nekadašnja studentica
07:20
by my then graduatediplomirani studentstudent, SusanaSusana LimaLima.
171
425000
3000
Susana Lima, prije šest ili sedam godina.
07:23
SusanaSusana had engineeredprojektirana the fruitvoće flyletjeti on the left
172
428000
3000
Susana je projektirala voćnu mušicu slijeva
07:26
so that just two out of the 200,000 cellsStanice in its brainmozak
173
431000
4000
tako da samo dvije od 200.000 stanica u njenom mozgu
07:30
expressedizrazio the light-activatedsvjetlo aktivira porepora.
174
435000
3000
imaju ekspresiju pora aktiviranih svjetlošću.
07:33
You're familiarupoznat with these cellsStanice
175
438000
2000
Upoznati ste s tim stanicama
07:35
because they are the onesone that frustratefrustrirati you
176
440000
2000
jer su to one koje vas frustriraju
07:37
when you try to swatspljeskati the flyletjeti.
177
442000
2000
kad pokušavate zgnječiti mušicu.
07:39
They trainedobučen the escapepobjeći reflexrefleks that makesmarke the flyletjeti jumpskok into the airzrak
178
444000
3000
One su istrenirale refleks bijega koji djeluje tako da mušica skoči u zrak
07:42
and flyletjeti away wheneverkada you movepotez your handruka in positionpoložaj.
179
447000
3000
i odleti kad god vi pomičete ruku.
07:46
And you can see here that the flashbljesak of lightsvjetlo has exactlytočno the sameisti effectposljedica.
180
451000
3000
Ovdje možete vidjeti da bljesak ima identičan učinak.
07:49
The animalživotinja jumpsskokovi, it spreadsnamazi its wingskrila, it vibratesvibrira them,
181
454000
3000
Životinja poskoči, raširi krila, vibrira krilima,
07:52
but it can't actuallyzapravo take off
182
457000
2000
ali ne može poletjeti
07:54
because the flyletjeti is sandwichedu sendviču betweenizmeđu two glassstaklo platesploče.
183
459000
3000
jer je zaglavljena između dvije staklene ploče.
07:58
Now to make sure that this was no reactionreakcija of the flyletjeti
184
463000
2000
Sada, kako bi bila sigurna da ovo nije bila reakcija
08:00
to a flashbljesak it could see,
185
465000
3000
na svjetlost koju mušica vidi,
08:03
SusanaSusana did a simplejednostavan
186
468000
2000
Susana je izvela jednostavan,
08:05
but brutallybrutalno effectivedjelotvoran experimenteksperiment.
187
470000
2000
ali pomalo brutalan pokus.
08:07
She cutrez the headsglave off of her fliesmuhe.
188
472000
3000
Odrubila je glave svojim mušicama.
08:11
These headlessbez glave bodiestjelesa can liveživjeti for about a day,
189
476000
3000
Dekapitirane mušice mogu živjeti otprilike jedan dan,
08:14
but they don't do much.
190
479000
2000
ali ne mogu raditi puno toga,
08:16
They just standstajati around
191
481000
3000
samo stoje
08:19
and groommladoženja excessivelypretjerano.
192
484000
3000
i pretjerano se dotjeruju.
08:22
So it seemsčini se that the only traitosobina that survivespreživi decapitationOdrubljivanje glave is vanitytaština.
193
487000
3000
Dakle, čini se da je taština jedina osobina koja uspijeva preživjeti odrubljivanje glave.
08:25
(LaughterSmijeh)
194
490000
3000
(Smijeh)
08:30
AnywayU svakom slučaju, as you'llvi ćete see in a momenttrenutak,
195
495000
2000
Kako god, za trenutak ćete vidjeti
08:32
SusanaSusana was ableu stanju to turnskretanje on the flightlet motormotor
196
497000
3000
da je Susana uspjela uključiti motor za letenje
08:35
of what's the equivalentekvivalent of the spinalspinalni cordvrpca of these fliesmuhe
197
500000
3000
u tzv. ekvivalentu kralješnične moždine ovih mušica
08:38
and get some of the headlessbez glave bodiestjelesa
198
503000
2000
i izazvati da neka od ovih bezglavih tijela
08:40
to actuallyzapravo take off and flyletjeti away.
199
505000
3000
mušica polete.
08:47
They didn't get very fardaleko, obviouslyočito.
200
512000
2000
Očito, nisu daleko stigle.
08:50
SinceOd we tookuzeo these first stepskoraci,
201
515000
2000
Od kada smo mi poduzeli prve korake,
08:52
the fieldpolje of optogeneticsoptogenetics has explodedeksplodirao.
202
517000
3000
optogenetika se strahovito razvila
08:55
And there are now hundredsstotine of labslaboratoriji
203
520000
2000
i sada postoje na stotine laboratorija
08:57
usingkoristeći these approachespristupi.
204
522000
2000
koji primjenjuju ovaj pristup.
08:59
And we'veimamo come a long way
205
524000
2000
Mnogo smo napredovali
09:01
sinceod Galvani'sGalvani je and Susana'sSusana je first successesuspjesi
206
526000
3000
od Galvanija i Susane koji su uspjeli postići
09:04
in makingizrađivanje animalsživotinje twitchtrzanje or jumpskok.
207
529000
2000
da životinje trzaju ili polete.
09:06
We can now actuallyzapravo interfereumiješati se with theirnjihov psychologyPsihologija
208
531000
3000
Sada možemo inteferirati sa njihovom psihologijom
09:09
in ratherradije profounddubok waysnačine,
209
534000
2000
na mnogo korisnih načina,
09:11
as I'll showpokazati you in my last exampleprimjer,
210
536000
2000
što ću vam i pokazati u svom posljednjem primjeru,
09:13
whichkoji is directedusmjerene at a familiarupoznat questionpitanje.
211
538000
3000
koji je povezan sa poznatim pitanjima.
09:16
Life is a stringniz of choicesizbori
212
541000
3000
Život je niz izbora
09:19
creatingstvaranje a constantkonstantno pressurepritisak to decideodlučiti what to do nextSljedeći.
213
544000
3000
koji stvaraju stalan pritisak na sljedeću odluku koju ćemo donijeti.
09:23
We copeizaći na kraj with this pressurepritisak by havingima brainsmozak,
214
548000
3000
Nosimo se s tim pritiskom tako što imamo mozak
09:26
and withinunutar our brainsmozak, decision-makingodlučivanje centerscentri
215
551000
3000
koji je centar našeg odlučivanja
09:29
that I've calledzvao here the "ActorGlumac."
216
554000
3000
i koji ja zovem "Glumac".
09:33
The ActorGlumac implementsprovodi a policypolitika that takes into accountračun
217
558000
3000
Glumac provodi politiku koja uzima u obzir
09:36
the statedržava of the environmentokolina
218
561000
2000
stanje okoliša
09:38
and the contextkontekst in whichkoji we operateraditi.
219
563000
3000
i kontekst u kojem djelujemo.
09:41
Our actionsakcije changepromijeniti the environmentokolina, or contextkontekst,
220
566000
3000
Naše djelovanje radi promjene u okolišu i kontekstu,
09:44
and these changespromjene are then fedhranjen back into the decisionodluka looppetlja.
221
569000
3000
a ove promjene su onda vraćaju u petlju odluke.
09:48
Now to put some neurobiologicalneurobiološki meatmeso
222
573000
3000
Sada moramo dodati malo neurobiološkog mesa
09:51
on this abstractsažetak modelmodel,
223
576000
2000
na ovaj kostur apstraktnog modela.
09:53
we constructedkonstruiran a simplejednostavan one-dimensionaljednodimenzionalni worldsvijet
224
578000
2000
Konstruirali smo jednostavni jednodimenzionalni svijet
09:55
for our favoriteljubimac subjectpredmet, fruitvoće fliesmuhe.
225
580000
3000
za naš omiljeni subjekt, voćne mušice.
09:58
EachSvaki chamberkomora in these two verticalvertikala stackshrpe
226
583000
2000
Svaka komora između dvije vertikalne pregrade
10:00
containssadrži one flyletjeti.
227
585000
2000
sadrži jednu mušicu.
10:02
The left and the right halvespolovice of the chamberkomora
228
587000
3000
Lijeva i desna polovica komore
10:05
are filledispunjen with two differentdrugačiji odorsmirise,
229
590000
2000
su ispunjene s dva različita mirisa.
10:07
and a securitysigurnosti camerafotoaparat watchessatovi
230
592000
2000
Sigurnosna kamera nam omogućuje da promatramo
10:09
as the fliesmuhe pacetempo up and down betweenizmeđu them.
231
594000
3000
kako mušice hodaju amo-tamo po komori.
10:12
Here'sOvdje je some suchtakav CCTVCCTV footagesnimka.
232
597000
2000
Ovdje imamo jednu takvu CCTV snimku.
10:14
WheneverKad god a flyletjeti reachesdoseže the midpointSredišnja točka of the chamberkomora
233
599000
3000
Kada mušica dođe do sredine komore
10:17
where the two odormiris streamspotoci meetsastati,
234
602000
2000
gdje se miješaju dva mirisa,
10:19
it has to make a decisionodluka.
235
604000
2000
mora odlučiti.
10:21
It has to decideodlučiti whetherda li to turnskretanje around
236
606000
2000
Mora odlučiti hoće li se okrenuti
10:23
and stayboravak in the sameisti odormiris,
237
608000
2000
i ostati u istoj polovici
10:25
or whetherda li to crosskriž the midlinesrednje
238
610000
2000
ili prijeći sredinu
10:27
and try something newnovi.
239
612000
2000
i probati nešto novo.
10:29
These decisionsodluke are clearlyjasno a reflectionodraz
240
614000
3000
Ove odluke su refleksija
10:32
of the Actor'sGlumac je policypolitika.
241
617000
3000
Glumčeve politike.
10:36
Now for an intelligentinteligentan beingbiće like our flyletjeti,
242
621000
3000
Za pametno biće poput naše mušice,
10:39
this policypolitika is not writtennapisan in stonekamen
243
624000
3000
ova politika nije trajno zapisana u kamenu,
10:42
but ratherradije changespromjene as the animalživotinja learnsuči from experienceiskustvo.
244
627000
3000
već se mijenja kako životinja uči iz novih iskustava.
10:45
We can incorporateugraditi suchtakav an elementelement
245
630000
2000
Možemo ujediniti taj element
10:47
of adaptiveprilagodljiv intelligenceinteligencija into our modelmodel
246
632000
3000
prilagodljive inteligencije u naš model
10:50
by assuminguz pretpostavku that the fly'smušice brainmozak
247
635000
2000
pretpostavljajući da mozak mušice
10:52
containssadrži not only an ActorGlumac,
248
637000
2000
ne sadrži samo Glumca,
10:54
but a differentdrugačiji groupskupina of cellsStanice,
249
639000
2000
već i drukčiju skupinu stanica --
10:56
a "CriticKritičar," that providespruža a runningtrčanje commentarykomentar
250
641000
3000
Kritičara koji osigurava komentar
10:59
on the Actor'sGlumac je choicesizbori.
251
644000
2000
na Glumčeve odluke.
11:01
You can think of this naggingprigovaralo innerunutrašnji voiceglas
252
646000
3000
Ovaj gunđajući unutarnji glas možete zamisliti
11:04
as sortvrsta of the brain'smozak je equivalentekvivalent
253
649000
2000
kao neku vrstu ekvivalenta
11:06
of the CatholicKatolička ChurchCrkva,
254
651000
2000
Katoličke Crkve,
11:08
if you're an AustrianAustrijski like me,
255
653000
3000
ako ste Austrijanci poput mene,
11:11
or the super-egoSvjesno ja, if you're FreudianFrojdovski,
256
656000
3000
super-ega ako ste frojdovac
11:14
or your mothermajka, if you're JewishŽidovski.
257
659000
2000
ili kao vašu majku ako ste Židov.
11:16
(LaughterSmijeh)
258
661000
4000
(Smijeh)
11:20
Now obviouslyočito,
259
665000
2000
Dakle očito da je
11:22
the CriticKritičar is a keyključ ingredientsastojak
260
667000
3000
Kritičar glavni sastojak
11:25
in what makesmarke us intelligentinteligentan.
261
670000
2000
koji nas čini inteligentnima.
11:27
So we setset out to identifyidentificirati
262
672000
2000
Odlučili smo identificirati
11:29
the cellsStanice in the fly'smušice brainmozak
263
674000
2000
stanice koje igraju ulogu
11:31
that playedigrao the roleuloga of the CriticKritičar.
264
676000
2000
Kritičara u mozgu mušice.
11:33
And the logiclogika of our experimenteksperiment was simplejednostavan.
265
678000
3000
Logika našeg eksperimenta je bila poprilično jednostavna --
11:36
We thought if we could use our opticaloptički remotedaljinski controlkontrolirati
266
681000
3000
kada bismo rabili optički daljinski prekidač za kontrolu
11:39
to activateaktiviranje the cellsStanice of the CriticKritičar,
267
684000
3000
aktivnosti stanica Kritičara,
11:42
we should be ableu stanju, artificiallyumjetno, to nagmalen jahači konj the ActorGlumac
268
687000
3000
trebali bismo moći natjerati Glumca
11:45
into changingmijenjanje its policypolitika.
269
690000
2000
da promijeni svoju politiku.
11:47
In other wordsriječi,
270
692000
2000
Drugim riječima,
11:49
the flyletjeti should learnnaučiti from mistakesgreške
271
694000
2000
mušica treba učiti iz grešaka
11:51
that it thought it had madenapravljen
272
696000
2000
koje misli da je učinila,
11:53
but, in realitystvarnost, it had not madenapravljen.
273
698000
3000
ali ih zapravo nije učinila.
11:56
So we breduzgajaju fliesmuhe
274
701000
2000
Parili smo mušice
11:58
whosečije brainsmozak were more or lessmanje randomlyslučajno pepperedpuna kamenja
275
703000
3000
čiji mozak je bio manje ili više nasumično obasut
12:01
with cellsStanice that were lightsvjetlo addressableadresabilni.
276
706000
2000
stanicama koje su odgovarale na svjetlost,
12:03
And then we tookuzeo these fliesmuhe
277
708000
2000
a onda smo tim mušicama
12:05
and alloweddopušteno them to make choicesizbori.
278
710000
2000
dali da donose odluke.
12:07
And wheneverkada they madenapravljen one of the two choicesizbori,
279
712000
2000
Kad god su one izabrale jedan
12:09
choseizabrati one odormiris,
280
714000
2000
od dva mirisa,
12:11
in this casespis the blueplava one over the orangenarančasta one,
281
716000
2000
u ovom slučaju plavi umjesto narančastog,
12:13
we switcheduključen on the lightssvjetla.
282
718000
2000
mi bismo upalili svjetlo.
12:15
If the CriticKritičar was amongmeđu the opticallyoptički activatedaktivirati cellsStanice,
283
720000
3000
Ako je Kritičar bio među optički podražljivim stanicama,
12:18
the resultproizlaziti of this interventionintervencija
284
723000
2000
rezultat ove intervencije
12:20
should be a changepromijeniti in policypolitika.
285
725000
3000
bi trebalo biti mijenjanje politike --
12:23
The flyletjeti should learnnaučiti to avoidIzbjegavajte
286
728000
2000
mušica bi trebala naučiti izbjegavati
12:25
the opticallyoptički reinforcedpojačan odormiris.
287
730000
2000
optički pojačan miris.
12:27
Here'sOvdje je what happeneddogodilo in two instancesslučajevi:
288
732000
3000
Evo što se dogodilo u dva slučaja:
12:30
We're comparinguspoređivanje two strainssojevi of fliesmuhe,
289
735000
3000
uspoređivali smo dva soja mušica,
12:33
eachsvaki of them havingima
290
738000
2000
a svaka od njih je imala
12:35
about 100 light-addressablesvjetlo-adresabilni cellsStanice in theirnjihov brainsmozak,
291
740000
2000
otprilike 100 svjetlošću podražljivih stanica u mozgu --
12:37
shownprikazan here in greenzelena on the left and on the right.
292
742000
3000
to je ovo zeleno, na lijevoj i desnoj strani.
12:40
What's commonzajednička amongmeđu these groupsgrupe of cellsStanice
293
745000
3000
Ove dvije grupe stanica imaju zajedničko svojstvo
12:43
is that they all produceproizvoditi the neurotransmitterneurotransmitera dopaminedopamin.
294
748000
3000
da proizvode neurotransmiter dopamin.
12:46
But the identitiesidentiteta of the individualpojedinac
295
751000
2000
Ali identitet zasebnih neurona
12:48
dopamine-producingdopamin neuronsneuroni
296
753000
2000
koji luče dopamin
12:50
are clearlyjasno largelyu velikoj mjeri differentdrugačiji on the left and on the right.
297
755000
3000
je očigledno različit na lijevoj i desnoj strani.
12:53
OpticallyOptički activatingaktiviranje
298
758000
2000
Svjetlosna aktivacija
12:55
these hundredstotina or so cellsStanice
299
760000
2000
tih stotinu stanica
12:57
into two strainssojevi of fliesmuhe
300
762000
2000
u dva soja mušice
12:59
has dramaticallydramatično differentdrugačiji consequencesposljedice.
301
764000
2000
ima dramatično različite posljedice.
13:01
If you look first at the behaviorponašanje
302
766000
2000
Ako prvo promotrimo ponašanje
13:03
of the flyletjeti on the right,
303
768000
2000
desne mušice,
13:05
you can see that wheneverkada it reachesdoseže the midpointSredišnja točka of the chamberkomora
304
770000
3000
možemo vidjeti da uvijek kada dođe na sredinu komore
13:08
where the two odorsmirise meetsastati,
305
773000
2000
gdje se dva mirisa spajaju,
13:10
it marchesmarševa straightravno throughkroz, as it did before.
306
775000
3000
maršira ravno kroz komoru, baš kao što je činila i prije.
13:13
Its behaviorponašanje is completelypotpuno unchangednepromijenjene.
307
778000
2000
Njezino ponašanje je ostalo nepromijenjeno.
13:15
But the behaviorponašanje of the flyletjeti on the left is very differentdrugačiji.
308
780000
3000
Ponašanje lijeve mušice je sasvim različito.
13:18
WheneverKad god it comesdolazi up to the midpointSredišnja točka,
309
783000
3000
Kada dođe na sredinu komore,
13:21
it pauseszaustavlja,
310
786000
2000
ona stane
13:23
it carefullypažljivo scansskenira the odormiris interfacesučelje
311
788000
2000
i pažljivo promotri granicu
13:25
as if it was sniffingnjuškanje out its environmentokolina,
312
790000
2000
kao da njuši okolinu
13:27
and then it turnsokreti around.
313
792000
2000
i onda se okrene.
13:29
This meanssredstva that the policypolitika that the ActorGlumac implementsprovodi
314
794000
3000
Ovo znači da politika koju Glumac primjenjuje
13:32
now includesuključuje an instructioninstrukcija to avoidIzbjegavajte the odormiris
315
797000
2000
sada uključuje i uputu da se izbjegava miris
13:34
that's in the right halfpola of the chamberkomora.
316
799000
3000
na desnoj polovini komore.
13:37
This meanssredstva that the CriticKritičar
317
802000
2000
To znači da je u toj životinji
13:39
mustmora have spokengovorni in that animalživotinja,
318
804000
2000
progovorio Kritičar
13:41
and that the CriticKritičar mustmora be containedsadržane
319
806000
2000
koji mora biti sadržan
13:43
amongmeđu the dopamine-producingdopamin neuronsneuroni on the left,
320
808000
3000
među neuronima koji proizvode dopamin na lijevoj,
13:46
but not amongmeđu the dopaminedopamin producingproizvodnju neuronsneuroni on the right.
321
811000
3000
ali ne i među neuronima koji proizvode dopamin na desnoj strani.
13:49
ThroughKroz manymnogi suchtakav experimentspokusi,
322
814000
3000
Nakon mnogo ovakvih eksperimenata,
13:52
we were ableu stanju to narrowsuziti down
323
817000
2000
suzili smo
13:54
the identityidentitet of the CriticKritičar
324
819000
2000
identitet Kritičara
13:56
to just 12 cellsStanice.
325
821000
2000
na samo 12 stanica.
13:58
These 12 cellsStanice, as shownprikazan here in greenzelena,
326
823000
3000
Tih 12 stanica, kao što možete vidjeti ovo zeleno,
14:01
sendposlati the outputizlaz to a brainmozak structurestruktura
327
826000
2000
šalju izlazne informacije strukturi u mozgu
14:03
calledzvao the "mushroomgljiva bodytijelo,"
328
828000
2000
koja se naziva "gljivasto tijelo" (Corpora pedunculata)
14:05
whichkoji is shownprikazan here in graysiva.
329
830000
2000
koja je prikazana sivo.
14:07
We know from our formalformalan modelmodel
330
832000
2000
Iz prethodnog modela znamo
14:09
that the brainmozak structurestruktura
331
834000
2000
da je Glumac izvršna struktura
14:11
at the receivingprimanje endkraj of the Critic'sKritičar je commentarykomentar is the ActorGlumac.
332
836000
3000
mozga nakon primanja Kritičarovog komentara.
14:14
So this anatomyanatomija suggestssugerira
333
839000
2000
Anatomija nalaže
14:16
that the mushroomgljiva bodiestjelesa have something to do
334
841000
3000
da gljivasta tijela imaju neku ulogu
14:19
with actionakcijski choiceizbor.
335
844000
2000
u izboru pokreta.
14:21
BasedNa temelju on everything we know about the mushroomgljiva bodiestjelesa,
336
846000
2000
Ako uzmemo u obzir sve što znamo o gljivastim tijelima,
14:23
this makesmarke perfectsavršen senseosjećaj.
337
848000
2000
ovo ima smisla.
14:25
In factčinjenica, it makesmarke so much senseosjećaj
338
850000
2000
Zapravo, ovo toliko ima smisla
14:27
that we can constructizgraditi an electronicelektronička toyigračka circuitstrujni krug
339
852000
3000
da čak možemo izraditi električnu igračku
14:30
that simulatessimulira the behaviorponašanje of the flyletjeti.
340
855000
3000
koja simulira ponašanje mušice.
14:33
In this electronicelektronička toyigračka circuitstrujni krug,
341
858000
3000
Neuroni gljivastog tijela
14:36
the mushroomgljiva bodytijelo neuronsneuroni are symbolizedsimboliziran
342
861000
2000
su simbolizirani
14:38
by the verticalvertikala bankbanka of blueplava LEDsLED lampice
343
863000
3000
okomitim nizom plavih LED dioda
14:41
in the centercentar of the boardodbor.
344
866000
3000
na sredini ploče.
14:44
These LED'sLED are wiredžičani to sensorssenzori
345
869000
2000
Te LED diode su prikopčane na senzore
14:46
that detectotkriti the presenceprisutnost of odorousmirisav moleculesmolekule in the airzrak.
346
871000
3000
koji detektiraju prisutnost molekula mirisa u zraku.
14:50
EachSvaki odormiris activatesaktivira a differentdrugačiji combinationkombinacija of sensorssenzori,
347
875000
3000
Svaki miris aktivira drugu kombinaciju senzora,
14:53
whichkoji in turnskretanje activatesaktivira
348
878000
2000
a koja zauzvrat aktivira
14:55
a differentdrugačiji odormiris detectordetektor in the mushroomgljiva bodytijelo.
349
880000
3000
drugi detektor mirisa u gljivastom tijelu.
14:58
So the pilotpilot in the cockpitpilotska kabina of the flyletjeti,
350
883000
2000
Tako nam pilot u kokpitu mušice,
15:00
the ActorGlumac,
351
885000
2000
Glumac,
15:02
can tell whichkoji odormiris is presentpredstaviti
352
887000
2000
može reći koji je miris prisutan
15:04
simplyjednostavno by looking at whichkoji of the blueplava LEDsLED lampice lightssvjetla up.
353
889000
4000
jednostavno gledajući koja od plavih LED dioda je upaljena.
15:09
What the ActorGlumac does with this informationinformacija
354
894000
2000
Što će Glumac učiniti s tim informacijama
15:11
dependsovisi on its policypolitika,
355
896000
2000
ovisi o njegovoj politici
15:13
whichkoji is storedpohranjene in the strengthsprednosti of the connectionveza,
356
898000
2000
koja je pohranjena u jačini veze
15:15
betweenizmeđu the odormiris detectorsdetektori
357
900000
2000
između detektora mirisa
15:17
and the motorsmotori
358
902000
2000
i motora
15:19
that powervlast the fly'smušice evasiveza izbjegavanje actionsakcije.
359
904000
2000
koji mušici omogućuje kretanje.
15:22
If the connectionveza is weakslab, the motorsmotori will stayboravak off
360
907000
2000
Ako je veza slaba, motor će ostati isključen
15:24
and the flyletjeti will continuenastaviti straightravno on its coursenaravno.
361
909000
3000
i mušica će nastaviti svoju putanju ravno po komori.
15:27
If the connectionveza is strongjak, the motorsmotori will turnskretanje on
362
912000
3000
Ako je veza jaka, motor će se upaliti
15:30
and the flyletjeti will initiatepokretanje a turnskretanje.
363
915000
3000
i mušica će se okrenuti na suprotnu stranu.
15:33
Now considerrazmotriti a situationsituacija
364
918000
2000
Sada uzmimo u obzir situaciju
15:35
in whichkoji the motorsmotori stayboravak off,
365
920000
2000
kada motor ostaje isključen,
15:37
the flyletjeti continuesnastavlja on its pathstaza
366
922000
3000
mušica nastavlja ići svojim putem
15:40
and it sufferspati some painfulbolan consequenceposljedica
367
925000
2000
i doživljava neke bolne posljedice,
15:42
suchtakav as gettinguzimajući zappedudario.
368
927000
2000
na primjer smrt.
15:44
In a situationsituacija like this,
369
929000
2000
U situaciji poput ove,
15:46
we would expectočekivati the CriticKritičar to speakgovoriti up
370
931000
2000
očekujemo da će Kritičar progovoriti
15:48
and to tell the ActorGlumac
371
933000
2000
i reći Glumcu
15:50
to changepromijeniti its policypolitika.
372
935000
2000
da promijeni politiku.
15:52
We have createdstvorio suchtakav a situationsituacija, artificiallyumjetno,
373
937000
3000
Mi smo umjetno kreirali ovu situaciju,
15:55
by turningtokarenje on the critickritičar with a flashbljesak of lightsvjetlo.
374
940000
3000
uključujući Kritičara pomoću bljeska svjetla.
15:58
That causedizazvan a strengtheningjačanje of the connectionsveze
375
943000
3000
To je prouzrokovalo pojačavanje veze
16:01
betweenizmeđu the currentlytrenutno activeaktivan odormiris detectordetektor
376
946000
3000
između trenutno aktivnog detektora mirisa
16:04
and the motorsmotori.
377
949000
2000
i motora.
16:06
So the nextSljedeći time
378
951000
2000
Sljedeći put
16:08
the flyletjeti findsnalazi itselfsebe facingokrenut the sameisti odormiris again,
379
953000
3000
kada mušica bude u dodiru s istim mirisom,
16:11
the connectionveza is strongjak enoughdovoljno to turnskretanje on the motorsmotori
380
956000
3000
veza će biti dovoljno jaka da pokrene motor
16:14
and to triggerokidač an evasiveza izbjegavanje maneuvermanevar.
381
959000
3000
pomoću kojega će mušica izvesti manevar odstupanja.
16:19
I don't know about you,
382
964000
3000
Ne znam za vas,
16:22
but I find it exhilaratingradostan to see
383
967000
3000
ali meni je prilično uzbudljivo gledati
16:25
how vaguenejasan psychologicalpsihološki notionspojmovi
384
970000
3000
kako nejasni psihološki pojmovi
16:28
evaporateispariti and give riseustati
385
973000
2000
isparavaju i predaju primat
16:30
to a physicalfizička, mechanisticmehanistički understandingrazumijevanje of the mindum,
386
975000
3000
fizičkom, mehaničkom razumijevanju uma
16:33
even if it's the mindum of the flyletjeti.
387
978000
3000
pa makar to bio i um mušice.
16:36
This is one piecekomad of good newsvijesti.
388
981000
3000
Ovo je samo prva dobra vijest.
16:39
The other piecekomad of good newsvijesti,
389
984000
2000
Druga je,
16:41
for a scientistnaučnik at leastnajmanje,
390
986000
2000
barem za znanstvenike,
16:43
is that much remainsostaci to be discoveredotkriven.
391
988000
3000
da ostaje još mnogo toga što treba biti otkriveno.
16:46
In the experimentspokusi I told you about,
392
991000
2000
U eksperimentima o kojima sam vam pričao,
16:48
we have liftedpodiže the identityidentitet of the CriticKritičar,
393
993000
3000
formirali smo identitet Kritičara,
16:51
but we still have no ideaideja
394
996000
2000
ali i dalje nemamo pojma
16:53
how the CriticKritičar does its jobposao.
395
998000
2000
kako on radi svoj posao.
16:55
Come to think of it, knowingpoznavanje when you're wrongpogrešno
396
1000000
2000
Razmislite malo o tome, dosta je teško znati da si u krivu,
16:57
withoutbez a teacheručitelj, nastavnik, profesor, or your mothermajka, tellingreći you,
397
1002000
3000
ako ti to netko, učiteljica
17:00
is a very hardteško problemproblem.
398
1005000
2000
ili majka, ne kaže.
17:02
There are some ideasideje in computerračunalo scienceznanost
399
1007000
2000
Postoje neke ideje u informatičkoj znanosti
17:04
and in artificialUmjetna intelligenceinteligencija
400
1009000
2000
i umjetnoj inteligenciji
17:06
as to how this mightmoć be doneučinio,
401
1011000
2000
kako je sve to moguće,
17:08
but we still haven'tnisu solvedriješen
402
1013000
2000
ali zasad nismo riješili
17:10
a singlesingl exampleprimjer
403
1015000
2000
niti jedan primjer
17:12
of how intelligentinteligentan behaviorponašanje
404
1017000
3000
kako se inteligentno ponašanje
17:15
springsizvori from the physicalfizička interactionsinterakcije
405
1020000
2000
aktivira iz fizičkih interakcija
17:17
in livingživot matterstvar.
406
1022000
2000
u živoj materiji.
17:19
I think we'lldobro get there in the not too distantudaljen futurebudućnost.
407
1024000
3000
Mislim da ćemo do toga doći u bliskoj budućnosti.
17:22
Thank you.
408
1027000
2000
Hvala.
17:24
(ApplausePljesak)
409
1029000
4000
(Pljesak)
Translated by Senzos Osijek
Reviewed by Tilen Pigac - EFZG

▲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