Gero Miesenboeck: Re-engineering the brain
Gero Miesenboeck: Att bygga om hjärnan
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.
i hjärnan kan observeras,
att kontrollera hjärnan
framför hästarna?
håller med om detta synsätt
aktiviteten i våra neuroner,
på vad det betyder.
precis lika lite av dessa mönster
representerar varje svart prick
är omkring 100 miljoner gånger
hur vi ska läsa av dessa mönster.
som hjärnan använder.
vad symbolerna i en kod betyder,
att ha möjlighet att leka med dem,
att enbart se på det.
neuronernas aktivitet,
i hjärnan, endast några.
den nödvändiga precisionen.
snarare än storslagen,
att förmågan att kontrollera
lära oss en hel del.
och kanske mest grundläggande
fram till våra dagar,
är självklart en ganska grov metod.
på djur som rör på sig,
om man kunde ta denna logik
skulle bokstavligen, som en blixt,
som finns för ytterligare upptäckter.
precis som vid en radioutsändning,
med många mottagare samtidigt.
var dessa mottagare finns,
om mottagarna rör på sig --
att vi kan tillverka mottagarna
på dessa mirakulösa mottagare.
på en av dessa lila neuroner
är kodade i DNA,
bli på- och avslagna
och andra inte gör det.
reagerar den blåaktigt vita cellen
de ljuskänsliga porerna.
fungerar självklart
eller annat naturligt beteende.
bananflugan till vänster
av de 200 000 cellerna i hjärnan
som får den att hoppa upp i luften
till en position för att slå.
har precis samma effekt.
sträcker den ut sina vingar,
men kan faktiskt inte lyfta
att det här inte var en reaktion hos flugan
kan överleva i ungefär en dag,
att det enda karaktärsdrag
till ryggraden i dessa flugor
av de huvudlösa kropparna
fullkomligt exploderat.
i mitt sista exempel,
att bestämma vad man ska göra härnäst.
genom att ha hjärnor,
finns beslutsfattande centra
som tar hänsyn till
en enkel endimensionell värld
i dessa två vertikala staplar
fram och tillbaka mellan halvorna.
över mittpunkten i kammaren
lär sig genom erfarenhet.
vår optiska fjärrkontroll
som innehåller Kritikern,
kunna gnata på Aktören
hade begått i verkligheten.
bland de optiskt aktiverade cellerna,
av denna intervention bli
med cirka 100 ljuskänsliga celler
bland dessa grupper av celler
signalsubstansen dopamin.
mittpunkten i kammaren
som den gjorde tidigare.
är helt annorlunda.
som Aktören inrättat
att undvika den lukt
neuronerna på vänstra sidan, men inte
neuronerna till höger.
att spåra Kritikerns ursprung
av Kritikerns kommentarer.
har någonting att göra med
om svampkropparna,
en elektronisk modellkrets
av luktmolekyler i luften.
olika kombinationer av sensorer,
vilka blå LED som tänds.
förblir motorerna avslagna
rakt på samma kurs.
kommer motorerna att slås på
kommer att säga ifrån
på konstgjord väg
med en ljusblixt.
i de kopplingar
för att slå på motorerna
som rättar dig
inom en inte allt för avlägsen framtid.
ABOUT THE SPEAKER
Gero Miesenboeck - OptogeneticistUsing 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.
Gero Miesenboeck | Speaker | TED.com