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 Mizenbek preuređuje mozak

Filmed:
717,411 views

U cilju istraživanja mape mozga, mnogi naučnici su pokušali sa neverovatno teškim zadatkom snimanja aktivnosti svakog neurona. Gero Mizenbek radi unazad -- manipulišući specifičnim neuronima da bi shvatio šta oni tačno rade, kroz seriju zapanjujućih eksperimenata kojim preuređuje način na koji voćne mušice percipiraju svetlost.
- 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 doppelgangerdvojnik.
0
0
3000
Ja imam zlog dvojnika (Doppelganger).
00:18
(LaughterSmeh)
1
3000
3000
(Smeh)
00:21
DrDr. GeroGer. is a brilliantбрилијантно
2
6000
3000
Dr Gero je sjajan
00:24
but slightlyмало madлуд scientistнаучник
3
9000
2000
ali pomalo lud naučnik
00:26
in the "DragonballZmajeva kugla Z: AndroidAndroid SagaSaga."
4
11000
3000
iz Zmajeve kugle Z "Android Sage".
00:29
If you look very carefullyпажљиво,
5
14000
2000
Ako pogledate pažljivo,
00:31
you see that his skullЛобања has been replacedзамењен
6
16000
3000
videćete da je njegova lobanja zamenjena
00:34
with a transparentтранспарентно PlexiglasPleksiglas domeкупола
7
19000
2000
providnim svodom od pleksiglasa
00:36
so that the workingsрадње of his brainмозак can be observedпримећено
8
21000
3000
kako bi rad njegovog mozga mogao biti posmatran
00:39
and alsoтакође controlledконтролисано with lightсветло.
9
24000
3000
i takođe kontrolisan svetlošću.
00:42
That's exactlyбаш тако what I do --
10
27000
2000
To je upravo ono što ja radim --
00:44
opticalOptički mindум controlконтрола.
11
29000
2000
optička kontrola misli.
00:46
(LaughterSmeh)
12
31000
2000
(Smeh)
00:48
But in contrastконтраст to my evilзло twinблизанац
13
33000
2000
Ali za razliku od mog zlog blizanca,
00:50
who lustspožude after worldсвет dominationдоминација,
14
35000
3000
koji žudi za svetskom dominacijom,
00:53
my motivesmotivi are not sinisterzlokobni.
15
38000
3000
moji motivi nisu grešni.
00:56
I controlконтрола the brainмозак
16
41000
2000
Ja kontrolišem mozak
00:58
in orderнаручи to understandРазумем how it worksИзвођење радова.
17
43000
2000
kako bih razumeo način na koji radi.
01:00
Now wait a minuteминута, you mayможе say,
18
45000
2000
Čekaj malo, možete reći,
01:02
how can you go straightравно to controllingконтролисање the brainмозак
19
47000
3000
kako možeš ići pravo na kontrolisanje mozga
01:05
withoutбез understandingразумевање it first?
20
50000
2000
ako ga prvenstveno ne razumeš?
01:07
Isn't that puttingстављање the cartцарт before the horseкоњ?
21
52000
3000
Zar to nije nešto kao uprezanje terentnih kola pre dovođenja konja?
01:11
ManyMnogi neuroscientistsNeurolozi su agreeдоговорити се with this viewпоглед
22
56000
3000
Mnogi neuronaučnici su saglasni sa ovim gledištem
01:14
and think that understandingразумевање will come
23
59000
3000
i misle da će razumevanje doći
01:17
from more detaileddetaljne observationпосматрање and analysisанализа.
24
62000
3000
tek nakon detaljnih opservacija i analiza.
01:20
They say, "If we could recordзапис the activityактивност of our neuronsнеурона,
25
65000
4000
Oni kažu, "Kada bismo mogli snimiti aktivnost neurona,
01:24
we would understandРазумем the brainмозак."
26
69000
3000
razumeli bismo mozak."
01:27
But think for a momentтренутак what that meansзначи.
27
72000
3000
Ali razmislite na trenutak šta to znači.
01:30
Even if we could measureмеру
28
75000
2000
Čak i ukoliko bismo mogli da izmerimo
01:32
what everyсваки cellмобилни is doing at all timesпута,
29
77000
2000
šta svaka ćelija radi svo vreme,
01:34
we would still have to make senseсмисао
30
79000
2000
i dalje bismo morali da pronađemo smisao
01:36
of the recordedснимљено activityактивност patternsобрасци,
31
81000
2000
u modelima snimanih aktivnosti,
01:38
and that's so difficultтешко,
32
83000
2000
a to je toliko komplikovano,
01:40
chancesшансе are we'llдобро understandРазумем these patternsобрасци
33
85000
2000
šanse da razumemo te modele
01:42
just as little as the brainsмозга that produceпроизвести them.
34
87000
3000
su jednako male koliko i razumevanje mozga koji ih produkuje.
01:45
Take a look at what brainмозак activityактивност mightМожда look like.
35
90000
3000
Pogledajte kako bi moždana aktivnost mogla da izgleda.
01:48
In this simulationсимулација, eachсваки blackцрн dotтачка
36
93000
2000
U ovoj simulaciji, svaka crna tačka
01:50
is one nerveнерв cellмобилни.
37
95000
2000
predstavlja jednu nervnu ćeliju.
01:52
The dotтачка is visibleвидљив
38
97000
2000
Tačka je vidljiva
01:54
wheneverбило кад a cellмобилни firesпожари an electricalелектрични impulseимпулс.
39
99000
2000
kada god ćelija ispali električni impuls.
01:56
There's 10,000 neuronsнеурона here.
40
101000
2000
Ovde je prikazano 10000 neurona.
01:58
So you're looking at roughlyгрубо one percentпроценат
41
103000
2000
Tako da vi gledate, u gruboj proceni, jedan procenat
02:00
of the brainмозак of a cockroachžohar.
42
105000
3000
mozga bubašvabe.
02:04
Your brainsмозга are about 100 millionмилиона timesпута
43
109000
3000
Vaš mozak je oko 100 miliona puta
02:07
more complicatedкомпликован.
44
112000
2000
komplikovaniji.
02:09
SomewhereNegde, in a patternобразац like this,
45
114000
2000
Negde se nalazi model sličan ovom,
02:11
is you,
46
116000
2000
tu ste vi,
02:13
your perceptionsперцепције,
47
118000
2000
vaša percepcija,
02:15
your emotionsемоције, your memoriesсећања,
48
120000
3000
vaše emocije, pamćenje,
02:18
your plansпланове for the futureбудућност.
49
123000
2000
vaši planovi za budućnost.
02:20
But we don't know where,
50
125000
2000
Ali ne znamo gde,
02:22
sinceОд we don't know how to readчитати the patternобразац.
51
127000
3000
s obzirom da ne umemo da pročitamo te modele.
02:25
We don't understandРазумем the codeкод used by the brainмозак.
52
130000
3000
Ne razumemo kod koji koristi naš mozak.
02:28
To make progressнапредак,
53
133000
2000
Da bi napravili pomak,
02:30
we need to breakпауза the codeкод.
54
135000
2000
potrebno je da otkrijemo šifru.
02:32
But how?
55
137000
2000
Ali kako?
02:35
An experiencedИскусан code-breakerRazbijaи koda will tell you
56
140000
2000
Iskusna osoba u dešifrovanju će vam reći da
02:37
that in orderнаручи to figureфигура out what the symbolsсимболи in a codeкод mean,
57
142000
3000
kako biste razumeli značenje simbola u šifri,
02:40
it's essentialесенцијално to be ableу могуцности to playигра with them,
58
145000
3000
morate biti u stanju da se igrate njima,
02:43
to rearrangepreurediti them at will.
59
148000
2000
da možete da ih reorganizujete.
02:45
So in this situationситуација too,
60
150000
2000
Tako, u ovoj situaciji takođe,
02:47
to decodedekodiranje the informationинформације
61
152000
2000
da biste dekodirali informaciju
02:49
containedсадржано in patternsобрасци like this,
62
154000
2000
sadržanu u ovakvom modelu,
02:51
watchingгледа aloneсами won'tнеће do.
63
156000
2000
samo posmatranje neće pomoći;
02:53
We need to rearrangepreurediti the patternобразац.
64
158000
2000
potrebno je da reorganizujemo model.
02:55
In other wordsречи,
65
160000
2000
Drugim rečima,
02:57
insteadуместо тога of recordingснимање the activityактивност of neuronsнеурона,
66
162000
2000
umesto da snimamo aktivnost neurona,
02:59
we need to controlконтрола it.
67
164000
2000
potrebno je da je kontrolišemo.
03:01
It's not essentialесенцијално that we can controlконтрола
68
166000
2000
Nije neophodno da možemo da kontrolišemo
03:03
the activityактивност of all neuronsнеурона in the brainмозак, just some.
69
168000
3000
aktivnost svih neurona u mozgu, samo nekih.
03:06
The more targetedциљани our interventionsинтервенције, the better.
70
171000
2000
Mada što je veći deo zahvaćen našim intervencijama, tim bolje.
03:08
And I'll showсхов you in a momentтренутак
71
173000
2000
I pokazaću vam za momenat
03:10
how we can achieveпостићи the necessaryнеопходно precisionпрецизност.
72
175000
3000
kako možemo postići neophodnu preciznost.
03:13
And sinceОд I'm realisticrealna, ratherприлично than grandioseграндиозна,
73
178000
3000
I s obzirom na to da sam realističan, pre nego grandiozan,
03:16
I don't claimпотраживање that the abilityспособност to controlконтрола the functionфункција of the nervousнервозан systemсистем
74
181000
3000
ne tvrdim da će mogućnost kontrole funkcija nervnog sistema
03:19
will at onceједном unravelотклонити all its mysteriesмистерије.
75
184000
3000
odmah razotkriti sve misterije.
03:22
But we'llдобро certainlyсигурно learnучи a lot.
76
187000
3000
Ali sigurno je da će se naučiti dosta.
03:27
Now, I'm by no meansзначи
77
192000
2000
Ja sam bez sumnje
03:29
the first personособа to realizeсхватите
78
194000
2000
prva osoba koja shvata
03:31
how powerfulмоћан a toolоруђе interventionинтервенције is.
79
196000
3000
moć ove vrste intervencija.
03:34
The historyисторија of attemptsпокушаји
80
199000
2000
Istorija pokušaja
03:36
to tinkerтинкер with the functionфункција of the nervousнервозан systemсистем
81
201000
2000
petljanja sa funkcijama nervnog sistema
03:38
is long and illustriousslavni.
82
203000
2000
je dugačka i slavna.
03:40
It datesdatumi back at leastнајмање 200 yearsгодине,
83
205000
3000
Datira oko 200 godina unazad,
03:43
to Galvani'sGalvani je famousпознат experimentsексперименте
84
208000
2000
do čuvenih Galvanovih eksperimenata
03:45
in the lateкасни 18thтх centuryвек and beyondизван.
85
210000
3000
pri kraju XVIII veka i dalje.
03:49
GalvaniGalvani showedпоказао that a frog'sћablji legsноге twitchedtrgla
86
214000
3000
Galvan je pokazao da se noga žabe zgrči
03:52
when he connectedповезан the lumbarlumbalnu nerveнерв
87
217000
2000
kada poveže lumbalni nerv
03:54
to a sourceизвор of electricalелектрични currentТренутни.
88
219000
3000
sa izvorom električne struje.
03:57
This experimentексперимент revealedotkrivena the first, and perhapsможда mostнајвише fundamentalфундаментално,
89
222000
3000
Ovaj eksperiment je otkrio prvu, i možda najbitniju,
04:00
nuggetgrumenu of the neuralнеурал codeкод:
90
225000
2000
stvar o neuralnom kodu:
04:02
that informationинформације is writtenнаписано in the formобразац
91
227000
2000
da je informacija zapisana u formi
04:04
of electricalелектрични impulsesimpulse.
92
229000
3000
električnih impulsa.
04:08
Galvani'sGalvani je approachприступ
93
233000
2000
Galvanov pristup
04:10
of probingispitivanje the nervousнервозан systemсистем with electrodesелектроде
94
235000
2000
stimuliranja nervnog sistema elektrodama
04:12
has remainedостао state-of-the-artПоследња реч технологије untilсве док todayданас,
95
237000
3000
je ostao dominantan pristup sve do danas,
04:15
despiteупркос a numberброј of drawbacksmane.
96
240000
3000
uprkos njegovim brojnim manama.
04:18
StickingViri wiresжице into the brainмозак is obviouslyочигледно ratherприлично crudeсирово.
97
243000
3000
Zabadanje žica u mozak je bez sumnje prilično surovo.
04:21
It's hardтешко to do in animalsЖивотиње that runтрцати around,
98
246000
2000
Teško je da se to radi sa životinjama koje jure unaokolo,
04:23
and there is a physicalфизички limitограничење
99
248000
2000
a tu je i fizički limit
04:25
to the numberброј of wiresжице
100
250000
2000
koji se odnosi na broj žica
04:27
that can be insertedубачено simultaneouslyистовремено.
101
252000
3000
koje je moguće simultano priključiti.
04:30
So around the turnред of the last centuryвек,
102
255000
2000
Tako sam krajem prošlog veka,
04:32
I startedпочела to think,
103
257000
2000
počeo da razmišljam,
04:34
"Wouldn'tNe bi it be wonderfulДивно if one could take this logicлогика
104
259000
3000
kako bi bilo divno kad bi neko mogao da izvrne
04:37
and turnред it upsideгоре down?"
105
262000
2000
ovu logiku.
04:39
So insteadуместо тога of insertingUmetanje a wireжица
106
264000
2000
Tako da umesto ubacivanja žice
04:41
into one spotместо of the brainмозак,
107
266000
3000
u neku tačku mozga,
04:44
re-engineerreorganizaciju the brainмозак itselfсам
108
269000
2000
rekonstruišemo sam mozak
04:46
so that some of its neuralнеурал elementsелементи
109
271000
3000
tako da neki od neuralnih elemenata
04:49
becomeпостати responsiveОдговарајуће to diffuselydiffusely broadcastemitovanje signalsсигналима
110
274000
3000
postanu sposobni da odgovaraju na difuznu emisiju signala,
04:52
suchтаква as a flashблиц of lightсветло.
111
277000
3000
kao što su to snopovi svetlosti.
04:55
SuchTakva an approachприступ would literallyбуквално, in a flashблиц of lightсветло,
112
280000
3000
Takav pristup bi bukvalno, dok trepneš,
04:58
overcomeпревладали manyмноги of the obstaclesпрепреке to discoveryоткриће.
113
283000
3000
prevazišao mnoge prepreke na putu do otkrića.
05:01
First, it's clearlyјасно a non-invasiveneinvazivnim,
114
286000
3000
Prvo, očigledno je neinvazivan,
05:04
wirelessбежични formобразац of communicationкомуникација.
115
289000
3000
bežični oblik komunikacije.
05:07
And secondдруго, just as in a radioрадио broadcastemitovanje,
116
292000
2000
I drugo, baš kao i pri radio emitovanju,
05:09
you can communicateкомуницирајте with manyмноги receiversprijemnici at onceједном.
117
294000
3000
može se komunicirati sa mnogim prijemnicima odjednom.
05:12
You don't need to know where these receiversprijemnici are,
118
297000
3000
Nije potrebno da znate gde se nalaze primaoci.
05:15
and it doesn't matterматерија if these receiversprijemnici moveпотез --
119
300000
2000
I nije važno ukoliko su ovi prijemnici u pokretu --
05:17
just think of the stereoСтерео in your carауто.
120
302000
3000
samo pomislite na muzički uređaj u svom autu.
05:20
It getsдобива even better,
121
305000
3000
I postaje još i bolje,
05:23
for it turnsокреће се out that we can fabricatemoraju napraviti the receiversprijemnici
122
308000
3000
jer se ispostavlja da možemo proizvoditi prijemnike
05:26
out of materialsматеријали that are encodedkodirana in DNADNK.
123
311000
3000
od materijala koji je kodiran u DNK.
05:29
So eachсваки nerveнерв cellмобилни
124
314000
2000
Tako će svaka nervna ćelija
05:31
with the right geneticгенетски makeupнадокнадити
125
316000
2000
sa pravim genetičkim uređenjem
05:33
will spontaneouslyspontano produceпроизвести a receiverprijemnik
126
318000
3000
spontano proizvoditi prijemnik
05:36
that allowsомогућава us to controlконтрола its functionфункција.
127
321000
3000
koji će nam omogućiti da kontrolišemo njenu funkciju.
05:39
I hopeнадати се you'llти ћеш appreciateценити
128
324000
2000
Nadam se da ćete ceniti
05:41
the beautifulЛепа simplicityједноставност
129
326000
2000
predivnu jednostavnost
05:43
of this conceptконцепт.
130
328000
2000
ovog koncepta.
05:45
There's no high-techвисока технологија gizmosnaprave here,
131
330000
2000
Ne postoje komplikovani visoko tehnološki koncepti,
05:47
just biologyбиологија revealedotkrivena throughкроз biologyбиологија.
132
332000
3000
samo jednostavna biologija otkrivena biologijom.
05:51
Now let's take a look at these miraculousчудесан receiversprijemnici up closeБлизу.
133
336000
3000
Sada pogledajmo ove čudesne prijemnike izbliza.
05:54
As we zoomзоом in on one of these purpleљубичаста neuronsнеурона,
134
339000
3000
Ukoliko zumiramo jedan od ovih purpurnih neurona,
05:57
we see that its outerспољашњи membraneмембрана
135
342000
2000
videćemo da njegova spoljašnja membrana
05:59
is studdedje l ' neko with microscopicmikroskopskog poresпоре.
136
344000
2000
okovana mikroskopskim porama.
06:01
PoresPore like these conductponašanje electricalелектрични currentТренутни
137
346000
2000
Pore kao što su ove sakupljaju električnu struju
06:03
and are responsibleодговоран
138
348000
2000
i odgovorne su
06:05
for all the communicationкомуникација in the nervousнервозан systemсистем.
139
350000
2000
za ukupnu komunikaciju na nivou nervnog sistema.
06:07
But these poresпоре here are specialпосебан.
140
352000
2000
Ali ove pore ovde su specifične.
06:09
They are coupledu kombinaciji to lightсветло receptorsрецептори
141
354000
2000
One su spojene kako bi osvetlile receptore
06:11
similarслично to the onesоне in your eyesочи.
142
356000
3000
slično onima u vašim očima.
06:14
WheneverKad god a flashблиц of lightсветло hitsхитови the receptorрецептор,
143
359000
2000
Kada snop svetlosti pogodi receptor,
06:16
the poreporu opensотвара се, an electricalелектрични currentТренутни is switchedсвитцхед on,
144
361000
3000
pora se otvori i električna struja se uključi,
06:19
and the neuronнеурон firesпожари electricalелектрични impulsesimpulse.
145
364000
3000
i neuron ispaljuje električne impulse.
06:22
Because the light-activatedaktivira na svetlo poreporu is encodedkodirana in DNADNK,
146
367000
3000
I jer je svetlosno aktivirana pora kodirana u DNK,
06:25
we can achieveпостићи incredibleневероватан precisionпрецизност.
147
370000
3000
možemo postići neverovatnu preciznost.
06:28
This is because,
148
373000
2000
To je zbog toga što,
06:30
althoughиако eachсваки cellмобилни in our bodiesтела
149
375000
2000
iako svaka ćelija u našim telima
06:32
containsсадржи the sameисти setкомплет of genesгена,
150
377000
2000
sadrži iste setove gena,
06:34
differentразличит mixesмикес of genesгена get turnedокренуо се on and off
151
379000
2000
različiti miksovi gena se pale i gase
06:36
in differentразличит cellsћелије.
152
381000
2000
u različitim ćelijama.
06:38
You can exploitексплоатисати this to make sure
153
383000
2000
Možete iskoristiti to kako biste se uverili
06:40
that only some neuronsнеурона
154
385000
2000
da samo neki neuroni
06:42
containсадржати our light-activatedaktivira na svetlo poreporu and othersдруги don't.
155
387000
3000
sadrže naše svetlosno aktivne pore dok druge ne sadrže.
06:45
So in this cartoonцртани филм, the bluishplavo whiteбео cellмобилни
156
390000
2000
Tako na ovom crtežu, plavo bela ćelija
06:47
in the upper-leftgornji levi cornerугао
157
392000
2000
u gornjem levom uglu
06:49
does not respondодговори to lightсветло
158
394000
2000
ne reaguje na svetlost
06:51
because it lacksнедостаје the light-activatedaktivira na svetlo poreporu.
159
396000
3000
jer nema svetlosno aktivne pore.
06:54
The approachприступ worksИзвођење радова so well
160
399000
2000
Ovaj pristup funkcioniše toliko dobro
06:56
that we can writeпиши purelyчисто artificialвештачки messagesпоруке
161
401000
2000
da možemo pisati čisto proizvoljne poruke
06:58
directlyдиректно to the brainмозак.
162
403000
2000
direktno u mozak.
07:00
In this exampleпример, eachсваки electricalелектрични impulseимпулс,
163
405000
2000
U ovom primeru, svaki električni impuls,
07:02
eachсваки deflectionskretanje on the traceтраг,
164
407000
3000
svako skretanje sa staze,
07:05
is causedизазвана by a briefкратко pulseпулс of lightсветло.
165
410000
3000
uzrokovano je kratkim blokom svetlosti.
07:08
And the approachприступ, of courseкурс, alsoтакође worksИзвођење радова
166
413000
2000
A ovaj pristup takođe funkcioniše
07:10
in movingкретање, behavingse ponašaju animalsЖивотиње.
167
415000
3000
kod životinja u pokretu.
07:13
This is the first ever suchтаква experimentексперимент,
168
418000
2000
Ovo je prvi ovakav eksperiment,
07:15
sortврста of the opticalOptički equivalentеквивалент of Galvani'sGalvani je.
169
420000
3000
nešto kao optički ekvivalent Galvanu.
07:18
It was doneГотово sixшест or sevenседам yearsгодине agoпре
170
423000
2000
Urađen je pre šest ili sedam godina
07:20
by my then graduateдипломирани studentученик, SusanaSuzana LimaLima.
171
425000
3000
od strane jedne moje svršene studentkinje, Suzane Lime.
07:23
SusanaSuzana had engineeredпројектован the fruitвоће flyлети on the left
172
428000
3000
Suzana je preuredila voćnu mušicu sa leve strane
07:26
so that just two out of the 200,000 cellsћелије in its brainмозак
173
431000
4000
tako da samo dve od 200 000 ćelija u mozgu
07:30
expressedизражена the light-activatedaktivira na svetlo poreporu.
174
435000
3000
iskazuju svetlosno aktivne pore.
07:33
You're familiarпознат with these cellsћелије
175
438000
2000
Poznate su vam ove ćelije
07:35
because they are the onesоне that frustratefrustrira you
176
440000
2000
jer su to one koje vas frustriraju
07:37
when you try to swatсват the flyлети.
177
442000
2000
kada pokušavate da je ubijete.
07:39
They trainedобучени the escapeпобјећи reflexrefleks that makesчини the flyлети jumpскок into the airваздух
178
444000
3000
One su uvežbale refleks za bežanje koji omogućava mušici da odleti
07:42
and flyлети away wheneverбило кад you moveпотез your handруку in positionпозиција.
179
447000
3000
kad god pomerite svoju ruku.
07:46
And you can see here that the flashблиц of lightсветло has exactlyбаш тако the sameисти effectефекат.
180
451000
3000
I možete videti ovde da udar svetlosti ima isti efekat.
07:49
The animalживотиња jumpsскокови, it spreadsпростире се its wingsкрила, it vibratesвибрира them,
181
454000
3000
Životinja skoči, raširi krila, vibrira njima,
07:52
but it can't actuallyзаправо take off
182
457000
2000
ali ne može zapravo otići,
07:54
because the flyлети is sandwichedu sendviиu betweenизмеђу two glassстакло platestablice.
183
459000
3000
jer je zaglavljena između dve staklene ploče.
07:58
Now to make sure that this was no reactionреакција of the flyлети
184
463000
2000
Kako bi bila sigurna da ovo nije reakcija mušice
08:00
to a flashблиц it could see,
185
465000
3000
na svetlost koju može videti,
08:03
SusanaSuzana did a simpleједноставно
186
468000
2000
Suzana je uradila jednostavan
08:05
but brutallybrutalno effectiveефикасан experimentексперимент.
187
470000
2000
ali brutalno efektan eksperiment.
08:07
She cutрез the headsглаве off of her fliesлети.
188
472000
3000
Odsekla je glave mušicama.
08:11
These headlessbez glave bodiesтела can liveживи for about a day,
189
476000
3000
Ova bezglava tela mogu živeti od prilike jedan dan,
08:14
but they don't do much.
190
479000
2000
ali ne rade mnogo šta.
08:16
They just standстој around
191
481000
3000
Ona samo stoje naokolo
08:19
and groomMladoženja excessivelyprekomerno.
192
484000
3000
i preterano se doteruju.
08:22
So it seemsИзгледа that the only traitosobina that survivesпреживи decapitationOdsecanje glave is vanityтишина.
193
487000
3000
Tako izgleda da je jedina osobina koja opstaje i nakon odsecanja glave sujeta.
08:25
(LaughterSmeh)
194
490000
3000
(Smeh)
08:30
AnywayIonako, as you'llти ћеш see in a momentтренутак,
195
495000
2000
U svakom slučaju, kao što ćete videti za trenutak,
08:32
SusanaSuzana was ableу могуцности to turnред on the flightлет motorмоторни
196
497000
3000
Suzana je uspela da uključi motor za letenje
08:35
of what's the equivalentеквивалент of the spinalспинална cordкабл of these fliesлети
197
500000
3000
onoga što je ekvivalent kičmenoj moždini kod ovih mušica
08:38
and get some of the headlessbez glave bodiesтела
198
503000
2000
i učini da se neka od ovih obezglavljenih tela
08:40
to actuallyзаправо take off and flyлети away.
199
505000
3000
zaista pokrenu i odlete.
08:47
They didn't get very farдалеко, obviouslyочигледно.
200
512000
2000
Nisu daleko odmakli, očigledno.
08:50
SinceOd we tookузела these first stepsкораци,
201
515000
2000
Od kako smo načinili ove prve korake,
08:52
the fieldпоље of optogeneticsoptogenetics has explodedексплодирала.
202
517000
3000
polje optogenetike je "eksplodiralo".
08:55
And there are now hundredsстотине of labsлабораторије
203
520000
2000
I danas postoje stotine laboratorija
08:57
usingКористећи these approachesприлази.
204
522000
2000
koje koriste ove pristupe.
08:59
And we'veми смо come a long way
205
524000
2000
I prešli smo dugačak put
09:01
sinceОд Galvani'sGalvani je and Susana'sSuzana je first successesуспеха
206
526000
3000
od Galvanovih i Suzaninih prvih uspeha
09:04
in makingстварање animalsЖивотиње twitchTik or jumpскок.
207
529000
2000
vezanih za trzanje ili skakanje životinja.
09:06
We can now actuallyзаправо interfereмеђусобно with theirњихова psychologypsihologija
208
531000
3000
Sada možemo zaći u njihovu psihologiju
09:09
in ratherприлично profoundдубок waysначини,
209
534000
2000
na dublje načine
09:11
as I'll showсхов you in my last exampleпример,
210
536000
2000
kao što ću vam pokazati u svom poslednjem primeru
09:13
whichкоја is directedрежиран at a familiarпознат questionпитање.
211
538000
3000
koji je povezan sa nekim uobičajenim pitanjima.
09:16
Life is a stringниз of choicesизбори
212
541000
3000
Život je niz izbora
09:19
creatingстварање a constantконстантно pressureпритисак to decideодлучити what to do nextследећи.
213
544000
3000
i vrši stalni pritisak na vas da odlučite šta da uradite sledeće.
09:23
We copeсавладати with this pressureпритисак by havingимати brainsмозга,
214
548000
3000
Borimo se sa ovim pritiskom tako što imamo mozgove,
09:26
and withinу склопу our brainsмозга, decision-makingодлучивати centersцентри
215
551000
3000
a unutar naših mozgova, imamo centre za donošenje odluka
09:29
that I've calledпозвани here the "ActorGlumac."
216
554000
3000
koje sam ovde nazvao "Operativac".
09:33
The ActorGlumac implementsimplementira a policyполитика that takes into accountрачун
217
558000
3000
Operativac sprovodi politiku koja uzima u obzir
09:36
the stateдржава of the environmentЖивотна средина
218
561000
2000
stanje okruženja
09:38
and the contextконтекст in whichкоја we operateрадити.
219
563000
3000
i kontekst u kome deluje.
09:41
Our actionsакције changeпромена the environmentЖивотна средина, or contextконтекст,
220
566000
3000
Naše akcije menjaju sredinu, ili kontekst,
09:44
and these changesПромене are then fedфед back into the decisionодлука loopпетља.
221
569000
3000
i ove promene se tada vraćaju u središte odlučivanja.
09:48
Now to put some neurobiologicalneurobioloљki meatмесо
222
573000
3000
Sada da stavimo malo neurobiološke mase
09:51
on this abstractапстрактан modelмодел,
223
576000
2000
na ovaj apstraktni model,
09:53
we constructedизграђен a simpleједноставно one-dimensionaljednodimenzionalni worldсвет
224
578000
2000
konstruisaćemo jednostavan jednodimenzionalan svet
09:55
for our favoriteомиљени subjectпредмет, fruitвоће fliesлети.
225
580000
3000
za naše omiljene subjekte, voćne mušice.
09:58
EachSvaki chamberкомора in these two verticalвертикала stacksnizova
226
583000
2000
Svaka komora u ova dva vertikalna skladišta
10:00
containsсадржи one flyлети.
227
585000
2000
sadrže po jednu mušicu.
10:02
The left and the right halvesполовина of the chamberкомора
228
587000
3000
Leva i desna polovina komora
10:05
are filledиспуњен with two differentразличит odorsmirise,
229
590000
2000
sadrže dve različite vrste mirisa,
10:07
and a securityсигурност cameraКамера watchesсатови
230
592000
2000
i sigurnosna kamera posmatra
10:09
as the fliesлети paceтемпо up and down betweenизмеђу them.
231
594000
3000
kako se mušice kreću između njih.
10:12
Here'sEvo some suchтаква CCTVVIDEO NADZOR footageснимке.
232
597000
2000
Evo nekih snimaka tih kamera.
10:14
WheneverKad god a flyлети reachesдостигне the midpointSredina skale of the chamberкомора
233
599000
3000
Kad god bi mušica stigla do središta komore
10:17
where the two odormiris streamsстреамс meetсусрет,
234
602000
2000
gde se susreću dve vrste mirisa,
10:19
it has to make a decisionодлука.
235
604000
2000
morala je da napravi izbor.
10:21
It has to decideодлучити whetherда ли је to turnред around
236
606000
2000
Morala je da odluči da li da se okrene
10:23
and stayостани in the sameисти odormiris,
237
608000
2000
i ostane u istom mirisnom polju,
10:25
or whetherда ли је to crossкрст the midlinesredini
238
610000
2000
ili da pređe središnju liniju
10:27
and try something newново.
239
612000
2000
i da proba nešto novo.
10:29
These decisionsОдлуке are clearlyјасно a reflectionрефлексија
240
614000
3000
Ove odluke su očito refleksija
10:32
of the Actor'sGlumca policyполитика.
241
617000
3000
politike Operativca.
10:36
Now for an intelligentинтелигентан beingбиће like our flyлети,
242
621000
3000
E sada, za inteligentno biće kao što je naša mušica,
10:39
this policyполитика is not writtenнаписано in stoneкамен
243
624000
3000
politika nije nepromenljiva,
10:42
but ratherприлично changesПромене as the animalживотиња learnsuči from experienceискуство.
244
627000
3000
već se menja pošto životinje uče iskustvom.
10:45
We can incorporateugraditi suchтаква an elementелемент
245
630000
2000
Možemo uključiti taj element
10:47
of adaptiveадаптивно intelligenceинтелигенција into our modelмодел
246
632000
3000
inteligencije prilagođavanja u naš model
10:50
by assumingпод претпоставком that the fly'smuve brainмозак
247
635000
2000
uz pretpostavku da mozak mušice
10:52
containsсадржи not only an ActorGlumac,
248
637000
2000
sadrži ne samo Operativca,
10:54
but a differentразличит groupгрупа of cellsћелије,
249
639000
2000
već i različite grupe ćelija,
10:56
a "CriticKritičar," that providesпружа a runningтрчање commentaryкоментар
250
641000
3000
Kritiku, koja omogućava preispitivanje
10:59
on the Actor'sGlumca choicesизбори.
251
644000
2000
izbora koje pravi Opertivac.
11:01
You can think of this naggingzvocanja innerунутрашњи voiceглас
252
646000
3000
Možete razmišljati o ovom "džangrizavom" unutrašnjem glasu
11:04
as sortврста of the brain'sмозак equivalentеквивалент
253
649000
2000
kao o vrsti moždanog ekvivalenta
11:06
of the CatholicKatolik ChurchCrkva,
254
651000
2000
katoličke crkve,
11:08
if you're an AustrianAustrijski like me,
255
653000
3000
ukoliko ste iz Austrije kao ja,
11:11
or the super-egoSuper-ega., if you're FreudianFrojdovski,
256
656000
3000
ili superega, ukoliko ste Frojdovac,
11:14
or your motherмајка, if you're JewishJevrejski.
257
659000
2000
ili vaše majke, ako ste Jevrej.
11:16
(LaughterSmeh)
258
661000
4000
(Smeh)
11:20
Now obviouslyочигледно,
259
665000
2000
Sada ozbiljno,
11:22
the CriticKritičar is a keyкључ ingredientsastojak
260
667000
3000
kritika je ključni činilac
11:25
in what makesчини us intelligentинтелигентан.
261
670000
2000
koji nas čini inteligentnima.
11:27
So we setкомплет out to identifyидентификовати
262
672000
2000
Tako smo krenuli da otkrijemo
11:29
the cellsћелије in the fly'smuve brainмозак
263
674000
2000
ćelije u mozgu mušice
11:31
that playedиграо the roleулога of the CriticKritičar.
264
676000
2000
koje igraju ulogu Kritike.
11:33
And the logicлогика of our experimentексперимент was simpleједноставно.
265
678000
3000
Logika našeg eksperimenta je bila jednostavna.
11:36
We thought if we could use our opticalOptički remoteремоте controlконтрола
266
681000
3000
Pomislili smo da ako bi bili u stanju da iskoristimo naš optički daljinski upravljač
11:39
to activateAktiviranje the cellsћелије of the CriticKritičar,
267
684000
3000
kako bismo aktivirali ćelije Kritike,
11:42
we should be ableу могуцности, artificiallyвештачки, to nagragi the ActorGlumac
268
687000
3000
mogli bismo, veštački, da isprovociramo Operativca
11:45
into changingпромена its policyполитика.
269
690000
2000
da promeni politiku.
11:47
In other wordsречи,
270
692000
2000
Drugim rečima,
11:49
the flyлети should learnучи from mistakesгрешке
271
694000
2000
mušica bi učila na greškama
11:51
that it thought it had madeмаде
272
696000
2000
pomislila bi da je učinila nešto,
11:53
but, in realityреалност, it had not madeмаде.
273
698000
3000
što u stvarnosti nije.
11:56
So we breduzgajali fliesлети
274
701000
2000
Tako smo svrstali mušice
11:58
whoseчије brainsмозга were more or lessмање randomlyнасумично pepperedsa biberom
275
703000
3000
čiji su mozgovi bili manje ili više nasumično poprskani
12:01
with cellsћелије that were lightсветло addressableadresira.
276
706000
2000
ćelijama - prijemnicima za svetlo.
12:03
And then we tookузела these fliesлети
277
708000
2000
I tada smo uzeli te mušice
12:05
and allowedдозвољен them to make choicesизбори.
278
710000
2000
i dozvolili im da naprave izbore.
12:07
And wheneverбило кад they madeмаде one of the two choicesизбори,
279
712000
2000
I kad god bi napravile jedan od dva izbora,
12:09
choseизабрао one odormiris,
280
714000
2000
izabrale jedan miris,
12:11
in this caseслучај the blueПлави one over the orangeнаранџаста one,
281
716000
2000
u ovom slučaju ovaj plavi spram narandžastog,
12:13
we switchedсвитцхед on the lightsсветла.
282
718000
2000
mi bismo promenili svetla.
12:15
If the CriticKritičar was amongмеђу the opticallyoptiиki activatedaktiviran cellsћелије,
283
720000
3000
Da je kritika bila među optički aktiviranim ćelijama,
12:18
the resultрезултат of this interventionинтервенције
284
723000
2000
rezultat ove intervencije
12:20
should be a changeпромена in policyполитика.
285
725000
3000
bi trebalo da bude menjanje politike.
12:23
The flyлети should learnучи to avoidизбегавајте
286
728000
2000
Mušica bi naučila da izbegava
12:25
the opticallyoptiиki reinforcedојачан odormiris.
287
730000
2000
optički pojačan miris.
12:27
Here'sEvo what happenedдесило in two instancesинстанце:
288
732000
3000
Evo šta se dešava u dve situacije.
12:30
We're comparingпоредећи two strainsIsteže of fliesлети,
289
735000
3000
Upoređujemo dve vrste mušica,
12:33
eachсваки of them havingимати
290
738000
2000
svaka od njih ima
12:35
about 100 light-addressablesvetlo-koji se mogu adresirati cellsћелије in theirњихова brainsмозга,
291
740000
2000
oko 100 ćelija - prijemnika za svetlo u svojim mozgovima,
12:37
shownпоказано here in greenзелен on the left and on the right.
292
742000
3000
što je prikazano zelenom bojom sa leve i desne strane.
12:40
What's commonзаједнички amongмеђу these groupsгрупе of cellsћелије
293
745000
3000
Ono što je zajedničko u ovim grupama ćelija
12:43
is that they all produceпроизвести the neurotransmitterneurotransmitere dopamineдопамин.
294
748000
3000
jeste to da one sve produkuju neurotransmiter dopamin.
12:46
But the identitiesIdentiteti of the individualпојединац
295
751000
2000
Ali među samim neuronima
12:48
dopamine-producingkoje proizvode dopamin neuronsнеурона
296
753000
2000
koji proizvode dopamin
12:50
are clearlyјасно largelyу великој мери differentразличит on the left and on the right.
297
755000
3000
postoje velike razlike, između ovih sa leve i ovih sa desne strane.
12:53
OpticallyOptiиki activatingактивирање
298
758000
2000
Optički aktivirane
12:55
these hundredсто or so cellsћелије
299
760000
2000
ovih stotinu ćelija
12:57
into two strainsIsteže of fliesлети
300
762000
2000
u dve vrste mušica,
12:59
has dramaticallyдраматично differentразличит consequencesпоследице.
301
764000
2000
imaju dramatično različite posledice.
13:01
If you look first at the behaviorпонашање
302
766000
2000
Ako pogledate prvo ponašanje
13:03
of the flyлети on the right,
303
768000
2000
mušica na desnoj strani,
13:05
you can see that wheneverбило кад it reachesдостигне the midpointSredina skale of the chamberкомора
304
770000
3000
možete videti da kad god stignu do središnje tačke komore
13:08
where the two odorsmirise meetсусрет,
305
773000
2000
gde se dva mirisa susreću,
13:10
it marchesMarševi straightравно throughкроз, as it did before.
306
775000
3000
one prolaze pravo napred kao što su to činile i ranije.
13:13
Its behaviorпонашање is completelyу потпуности unchangednepromenjene.
307
778000
2000
Njihovo ponašanje je u potpunosti nepromenjeno.
13:15
But the behaviorпонашање of the flyлети on the left is very differentразличит.
308
780000
3000
Ali ponašanje mušica sa leve strane je različito.
13:18
WheneverKad god it comesдолази up to the midpointSredina skale,
309
783000
3000
Kad god dođe do središnje tačke,
13:21
it pausespauzira,
310
786000
2000
zastane,
13:23
it carefullyпажљиво scansскенира the odormiris interfaceприступ
311
788000
2000
pažljivo osmotri unutrašnjost tog dela mirisne komore,
13:25
as if it was sniffingnjuška out its environmentЖивотна средина,
312
790000
2000
kao da njuši to okruženje,
13:27
and then it turnsокреће се around.
313
792000
2000
a potom se vraća nazad.
13:29
This meansзначи that the policyполитика that the ActorGlumac implementsimplementira
314
794000
3000
Ovo znači da politika koju Operativac sada sprovodi
13:32
now includesукључује an instructionупутство to avoidизбегавајте the odormiris
315
797000
2000
uključuje i informaciju da izbegne miris
13:34
that's in the right halfпола of the chamberкомора.
316
799000
3000
koji je u desnoj strani komore.
13:37
This meansзначи that the CriticKritičar
317
802000
2000
Ovo znači da je Kritika
13:39
mustмора have spokenговорио in that animalживотиња,
318
804000
2000
morala progovoriti u toj životinji,
13:41
and that the CriticKritičar mustмора be containedсадржано
319
806000
2000
i da je Kritika sadržana
13:43
amongмеђу the dopamine-producingkoje proizvode dopamin neuronsнеурона on the left,
320
808000
3000
unutar neurona koji produkuju dopamin sa leve strane,
13:46
but not amongмеђу the dopamineдопамин producingпроизводњу neuronsнеурона on the right.
321
811000
3000
ali ne i među neuronima sa desne strane.
13:49
ThroughKroz manyмноги suchтаква experimentsексперименте,
322
814000
3000
Kroz mnogo ovakvih eksperimenata,
13:52
we were ableу могуцности to narrowузак down
323
817000
2000
uspeli smo da suzimo
13:54
the identityидентитет of the CriticKritičar
324
819000
2000
identitet Kritike
13:56
to just 12 cellsћелије.
325
821000
2000
na samo 12 ćelija.
13:58
These 12 cellsћелије, as shownпоказано here in greenзелен,
326
823000
3000
Ovih 12 ćelija, kao što je pokazano zelenom bojom,
14:01
sendпошаљи the outputизлаз to a brainмозак structureструктура
327
826000
2000
su poslale izveštaj moždanoj strukturi
14:03
calledпозвани the "mushroomgljiva bodyтело,"
328
828000
2000
koja se zove pečurkasto telo,
14:05
whichкоја is shownпоказано here in grayсива.
329
830000
2000
i koja je ovde sive boje.
14:07
We know from our formalформално modelмодел
330
832000
2000
Znamo iz našeg modela
14:09
that the brainмозак structureструктура
331
834000
2000
da je moždana struktura
14:11
at the receivingпријем endкрај of the Critic'sKritike commentaryкоментар is the ActorGlumac.
332
836000
3000
na kraju prijemnih komentara Kritike zapravo Operativac.
14:14
So this anatomyанатомија suggestsсугерише
333
839000
2000
Tako ova anatomija sugeriše
14:16
that the mushroomgljiva bodiesтела have something to do
334
841000
3000
da pečurkasta tela treba nešto da urade
14:19
with actionпоступак choiceизбор.
335
844000
2000
u akciji vršenja izbora.
14:21
BasedNa osnovu on everything we know about the mushroomgljiva bodiesтела,
336
846000
2000
S obzirom na sve što znamo o pečurkastim telima,
14:23
this makesчини perfectсавршен senseсмисао.
337
848000
2000
ovo savršeno ima smisla.
14:25
In factчињеница, it makesчини so much senseсмисао
338
850000
2000
Zapravo, ovo toliko ima smilsla,
14:27
that we can constructконструкт an electronicелектронски toyиграчка circuitструјно коло
339
852000
3000
da možemo konstruisati električnu igračku
14:30
that simulatessimulira the behaviorпонашање of the flyлети.
340
855000
3000
koja simulira ponašanje mušice.
14:33
In this electronicелектронски toyиграчка circuitструјно коло,
341
858000
3000
U ovoj električnoj igrački
14:36
the mushroomgljiva bodyтело neuronsнеурона are symbolizedсимболизована
342
861000
2000
neuroni pečurkastog tela su simbolizovani
14:38
by the verticalвертикала bankбанка of blueПлави LEDsLed diode
343
863000
3000
vertikalnim nagibom plave diode,
14:41
in the centerцентар of the boardодбор, табла.
344
866000
3000
na centru table.
14:44
These LED'sLED je are wiredжичани to sensorsсензори
345
869000
2000
Ove diode su povezane sa senzorima
14:46
that detectоткрити the presenceприсуство of odorousodorous moleculesмолекули in the airваздух.
346
871000
3000
koji detektuju prisustvo mirisnih molekula u vazduhu.
14:50
EachSvaki odormiris activatesaktivira a differentразличит combinationкомбинација of sensorsсензори,
347
875000
3000
Svaka vrsta mirisa aktivira različitu kombinaciju senzora,
14:53
whichкоја in turnред activatesaktivira
348
878000
2000
koji dalje aktiviraju
14:55
a differentразличит odormiris detectordetektor in the mushroomgljiva bodyтело.
349
880000
3000
različite detektore mirisa u pečurkastom telu.
14:58
So the pilotпилот in the cockpitкокпит of the flyлети,
350
883000
2000
Tako pilot u pilotskoj kabini mušice,
15:00
the ActorGlumac,
351
885000
2000
Operativac,
15:02
can tell whichкоја odormiris is presentпоклон
352
887000
2000
može reći koji miris je prisutan
15:04
simplyједноставно by looking at whichкоја of the blueПлави LEDsLed diode lightsсветла up.
353
889000
4000
jednostavnim pogledom na to koja je od plavih dioda upaljena.
15:09
What the ActorGlumac does with this informationинформације
354
894000
2000
Šta će Operativac uraditi sa tom informacijom
15:11
dependsзависи on its policyполитика,
355
896000
2000
zavisi od njegove politike,
15:13
whichкоја is storedskladište in the strengthsprednosti of the connectionвеза,
356
898000
2000
koja počiva na čvrstini veza,
15:15
betweenизмеђу the odormiris detectorsDetektori
357
900000
2000
između detektora mirisa
15:17
and the motorsмотори
358
902000
2000
i motora
15:19
that powerмоћ the fly'smuve evasivemanevar actionsакције.
359
904000
2000
koji pokreću mušicu na odlučujuću akciju.
15:22
If the connectionвеза is weakслаб, the motorsмотори will stayостани off
360
907000
2000
Ukoliko je veza slaba, motori će ostati isključeni
15:24
and the flyлети will continueНастави straightравно on its courseкурс.
361
909000
3000
i mušica će nastaviti pravo na svom kursu.
15:27
If the connectionвеза is strongјак, the motorsмотори will turnред on
362
912000
3000
Ako je veza jaka, motori će se uključiti
15:30
and the flyлети will initiateZapočnite a turnред.
363
915000
3000
i mušica će se okrenuti.
15:33
Now considerразмотрити a situationситуација
364
918000
2000
Sada razmotrite situaciju
15:35
in whichкоја the motorsмотори stayостани off,
365
920000
2000
u kojoj motori ostaju isključeni,
15:37
the flyлети continuesнаставља on its pathпут
366
922000
3000
i mušica nastavi svojom stazom
15:40
and it suffersпати some painfulболан consequenceпоследица
367
925000
2000
i doživi neke bolne posledice
15:42
suchтаква as gettingдобијања zappedsmanjen.
368
927000
2000
kao recimo da bude uhvaćena.
15:44
In a situationситуација like this,
369
929000
2000
U ovakvoj situaciji,
15:46
we would expectочекујте the CriticKritičar to speakговорити up
370
931000
2000
možemo očekivati da Kritika progovori
15:48
and to tell the ActorGlumac
371
933000
2000
i kaže Operativcu
15:50
to changeпромена its policyполитика.
372
935000
2000
da promeni politiku.
15:52
We have createdстворено suchтаква a situationситуација, artificiallyвештачки,
373
937000
3000
Kreirali smo veštačku situaciju
15:55
by turningокретање on the critickritičar with a flashблиц of lightсветло.
374
940000
3000
pokrenuvši Kritiku snopom svetlosti.
15:58
That causedизазвана a strengtheningjačanje of the connectionsвезе
375
943000
3000
To je dovelo do jačanja veza
16:01
betweenизмеђу the currentlyтренутно activeактиван odormiris detectordetektor
376
946000
3000
između trenutno aktivnog detektora mirisa
16:04
and the motorsмотори.
377
949000
2000
i motora.
16:06
So the nextследећи time
378
951000
2000
I tako se sledeći put
16:08
the flyлети findsфиндс itselfсам facingокренути the sameисти odormiris again,
379
953000
3000
mušica našla suočena ponovo sa istim mirisom,
16:11
the connectionвеза is strongјак enoughдовољно to turnред on the motorsмотори
380
956000
3000
veza je dovoljno jaka da pokrene motore
16:14
and to triggerтриггер an evasivemanevar maneuvermanevar.
381
959000
3000
i da pokrene odlučujuću akciju.
16:19
I don't know about you,
382
964000
3000
Ne znam za vas,
16:22
but I find it exhilaratinguzbudljivo to see
383
967000
3000
ali ja mislim da je prosvetljujuće
16:25
how vagueнејасан psychologicalпсихолошки notionsпојмове
384
970000
3000
kako maglovita psihološka zapažanja
16:28
evaporateispariti and give riseпораст
385
973000
2000
nestaju i ostavljaju prostor
16:30
to a physicalфизички, mechanisticmehanicno understandingразумевање of the mindум,
386
975000
3000
za fizička i mehanicistička objašnjenja uma,
16:33
even if it's the mindум of the flyлети.
387
978000
3000
pa makar to bio i um mušice.
16:36
This is one pieceпиеце of good newsвести.
388
981000
3000
Ovo je jedan deo dobrih vesti.
16:39
The other pieceпиеце of good newsвести,
389
984000
2000
Drugi deo dobrih vesti,
16:41
for a scientistнаучник at leastнајмање,
390
986000
2000
makar i samo za naučnike,
16:43
is that much remainsостаје to be discoveredоткривени.
391
988000
3000
jeste to da je ostalo još mnogo toga da bude tek otkriveno.
16:46
In the experimentsексперименте I told you about,
392
991000
2000
U eksperimentima o kojima sam vam govorio,
16:48
we have liftedподигнут the identityидентитет of the CriticKritičar,
393
993000
3000
uspeli smo da identifikujemo Kritiku,
16:51
but we still have no ideaидеја
394
996000
2000
ali i dalje nemamo ideju
16:53
how the CriticKritičar does its jobпосао.
395
998000
2000
kako ona radi svoj posao.
16:55
Come to think of it, knowingзнајући when you're wrongпогрешно
396
1000000
2000
Kada razmislite o tome, saznanje da ste pogrešili
16:57
withoutбез a teacherнаставник, or your motherмајка, tellingговорећи you,
397
1002000
3000
bez učitelja, ili majke da vam na to ukaže,
17:00
is a very hardтешко problemпроблем.
398
1005000
2000
veoma je velik problem.
17:02
There are some ideasидеје in computerрачунар scienceНаука
399
1007000
2000
Postoje neke ideje u informatici
17:04
and in artificialвештачки intelligenceинтелигенција
400
1009000
2000
i veštačkoj inteligenciji
17:06
as to how this mightМожда be doneГотово,
401
1011000
2000
o tome kako je to moguće učiniti,
17:08
but we still haven'tније solvedрешено
402
1013000
2000
ali još uvek nismo rešili
17:10
a singleједно exampleпример
403
1015000
2000
ni jedan primer
17:12
of how intelligentинтелигентан behaviorпонашање
404
1017000
3000
kako inteligentno ponašanje
17:15
springsopruge from the physicalфизички interactionsинтеракције
405
1020000
2000
prelazi iz fizičke interakcije
17:17
in livingживи matterматерија.
406
1022000
2000
u živu materiju.
17:19
I think we'llдобро get there in the not too distantдалеко futureбудућност.
407
1024000
3000
Mislim da ćemo dobiti odgovore u bliskoj budućnosti.
17:22
Thank you.
408
1027000
2000
Hvala vam.
17:24
(ApplauseAplauz)
409
1029000
4000
(Aplauz)
Translated by Radica Stojanovic
Reviewed by Sandra Gojic

▲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