How a fly flies
Michael Dickinson
[3] 00:23creatures from a far-distant world.
criaturas de um mundo distante.
[5] 00:28those alien creatures right on Earth.
aquelas criaturas alieníginas aqui mesmo na Terra.
[6] 00:31And what I do is I study insects.
E o que eu faço é estudar insetos.
[11] 00:45Without flowering plants, there would be no
Sem plantas com flores, não haveriam
[15] 00:55David and Hidehiko and Ketaki
David e Hidehiko e Ketaki
[16] 00:58gave a very compelling story about
apresentaram uma história muito convincente
[18] 01:04and there are many similarities,
e há várias semelhanças,
[28] 01:37that is going to go at the fly.
que irá em direção à mosca.
[29] 01:39The fly is going to sense this predator.
A mosca sentirá a presença deste predador.
[30] 01:40It is going to extend its legs out.
Ela irá estender suas pernas.
[31] 01:43It's going to sashay away
Ela irá se contorcer para escapar
[32] 01:44to live to fly another day.
e viver para voar mais um dia.
[33] 01:47Now I have carefully cropped this sequence
Agora eu combinei essa sequência
[36] 01:55the fly has seen this looming predator,
a mosca viu o predador iminente,
[39] 02:09I think this is a fascinating behavior
Eu acho que isso é um comportamento fascinante
[41] 02:15Now, flight -- what does it take to fly?
Agora, vôo -- o que é preciso para voar?
[45] 02:27and you need a controller,
e você precisa de um controlador,
[48] 02:36Now, how does this compare to a fly?
Agora, como isso se compara com a mosca?
[52] 02:48that bumblebees couldn't fly.
que abelhões não poderiam voar.
[56] 02:59dynamically scaled model robot insects
modelos dinamicamente magnificados de insetos robôs
[59] 03:08And it turns out that the insects flap their wings
e parece que os insetos batem suas asas
[69] 03:38and this is what enables flies to perform
e é isso que permite que moscas façam
[70] 03:40these remarkable aerial maneuvers.
essas notáveis manobras aéreas.
[71] 03:43Now, what about the engine?
Então, e quanto ao motor?
[73] 03:48They have two types of flight muscle:
Elas tem dois tipos de músculos para o vôo:
[78] 04:04and it fills the middle portion of the fly,
e preenche a porção central da mosca,
[79] 04:06so when a fly hits your windshield,
então quando uma mosca bate no seu para-brisa,
[81] 04:10But attached to the base of the wing
Mas ligado à base da asa
[85] 04:22on a stroke-by-stroke basis,
de batida-a-batida,
[87] 04:26and generate the changes in aerodynamic forces
e gerar mudanças nas forças aerodinâmicas
[88] 04:29which change its flight trajectory.
que mudam a trajetória de vôo.
[90] 04:36So let's look at the controller.
Então vamos olhar para o controlador.
[91] 04:37Now flies excel in the sorts of sensors
Aqui, moscas se sobressaem nos tipos de sensores
[92] 04:40that they carry to this problem.
que elas carregam para esse problema.
[94] 04:46They have a sophisticated eye which is
Elas têm um olho sofisticados que é
[95] 04:48the fastest visual system on the planet.
o sistema visual mais rápido do planeta.
[97] 04:52We have no idea what they do.
Nós não temos nem ideia do que eles fazem,
[98] 04:54They have sensors on their wing.
Elas tem sensores nas asas.
[100] 05:01that sense deformation of the wing.
que sentem deformações na asa.
[101] 05:03They can even taste with their wings.
Elas podem até sentir sabores com suas asas.
[103] 05:08is a structure called the halteres.
é uma estrutura chamada de halteres.
[104] 05:10The halteres are actually gyroscopes.
OS halteres são na verdade giroscópios.
[110] 05:29a brain of about 100,000 neurons.
um cérebro com cerca de 100.000 neurônios.
[111] 05:32Now several people at this conference
Agora várias pessoas nessa conferência
[114] 05:42And the basic punchline of my talk is,
a mensagem básica da minha palestra é,
[115] 05:44I'd like to turn that over on its head.
eu gostaria de mudar isso completamente.
[117] 05:49And I think that flies are a great model.
E eu acho que moscas são um modelo ótimo.
[118] 05:52They're a great model for flies.
Elas são um modelo ótimo de moscas.
[120] 05:57And let's explore this notion of simplicity.
E vamos explorar essa noção de simplicidade.
[122] 06:02we're all somewhat narcissistic.
somos todos um pouco narcisistas.
[124] 06:08But remember that this kind of brain,
Mas lembre-se que esse tipo de cérebro,
[125] 06:09which is much, much smaller
que é muito, muito menor
[128] 06:17and has been for 400 million years.
e foi assim durante 400 milhões de anos.
[129] 06:20And is it fair to say that it's simple?
e então é justo dizer que é simples?
[131] 06:24but is that a fair metric?
mas isso é uma medida justa?
[132] 06:26And I would propose it's not a fair metric.
E eu proponho que não é uma medida justa.
[134] 06:31(Laughter) -
(Risos)
[135] 06:33we have to compare the size of the brain
nós temos que comparar o tamanho do cérebro
[136] 06:38with what the brain can do.
com o que o cérebro pode fazer.
[137] 06:40So I propose we have a Trump number,
Então eu proponho o número Trump,
[142] 06:55is higher for the fruit fly?
é maior para a mosca-da-fruta?
[143] 06:57(Applause)
(Aplausos)
[144] 07:00It's a very smart, smart audience.
Essa é uma audiência muito, muito esperta.
[146] 07:06Now I realize that it is a little bit absurd
Eu sei que isso é um pouco absurdo
[151] 07:23I used to talk really slowly.
Eu costumava falar bem devagar.
[156] 07:37They have to engage in courtship.
Ambos tem que se envolver no processo de corte.
[157] 07:40They have sex. They hide from predators.
Ambos fazem sexo. Ambos se escondem
[158] 07:43They do a lot of the similar things.
Eles fazem muitas coisas parecidas.
[159] 07:45But I would argue that flies do more.
Mas eu argumentaria que moscas fazem mais.
[162] 07:55so I'm showing this classified sequence
então eu estou mostrando informação confidencial
[164] 08:01So I want you to look at the payload
Então eu quero que você olhe para a matriz de choque
[165] 08:03at the tail of the fruit fly.
na cauda da mosca-da-fruta.
[166] 08:06Watch it very closely,
Observe atentamente,
[167] 08:08and you'll see why my six-year-old son
e você verá porque meu filho de seis anos
[168] 08:12now wants to be a neuroscientist.
quer ser um neurocientista agora.
[169] 08:17Wait for it.
Esperem.
[174] 08:32but also the challenge for a fly to compute
mas também o desafio para uma mosca computar
[177] 08:40that came from Jeff Lichtman's lab,
que veio do laboratório de Jeff Lichtman.
[179] 08:46that he showed in his talk.
que ele mostrou em sua palestra.
[182] 08:56And I'll expand this up.
E eu vou magnificar isso.
[183] 08:58And it's a beautifully complex neuron.
E é um neurônio lindamente complexo.
[190] 09:18to parasatize,
para parasitar,
[192] 09:24which is comparable for a fruit fly,
que é comparável ao da mosca-da-fruta,
[193] 09:26it is the size of a salt grain.
é do tamanho de um grão de sal.
[198] 09:43where the nucleus of the neuron is?
aonde o núcleo do neurônio está?
[204] 10:04you think of multiplexing.
você pensa em "multiplexing".
[206] 10:08do different things at different times,
fazer coisas diferentes em horas diferentes,
[212] 10:26And I don't mean chewing the crabs.
E eu não quero dizer mastigando os caranguejos.
[217] 10:39called the gastric mill
chamada de moinho gástrico
[225] 11:08You heard about neuromodulators earlier.
Vocês ouviram sobre neuromoduladores antes.
[226] 11:10There are more neuromodulators
Existem mais neuromoduladores
[230] 11:25who've been studying this fascinating system
que vêm estudando esse sistema fascinante
[232] 11:30can do many, many, many things
podem fazer muitas, muitas coisas
[238] 11:48a different pattern, and you can imagine
um padrão diferente, e você pode imaginar
[240] 11:53Is there any evidence that flies do this?
Existem alguma indicação que moscas fazem isso?
[243] 12:01You can tether a fly to a little stick.
você pode amarrar uma mosca a um pequeno bastão.
[245] 12:06You can let the fly play a little video game
Você pode deixar a mosca jogar um video game.
[246] 12:08by letting it fly around in a visual display.
ao deixar a mosca voar num display visual.
[248] 12:14Here's a fly
Aqui está uma mosca
[250] 12:19and this is a game the flies love to play.
e este é um jogo que moscas adoram jogar.
[253] 12:26It's part of their visual guidance system.
É parte da orientação de seu sistema visual.
[258] 12:42and it's basically a flight simulator
e é basicamente um simulador de vôo
[260] 12:47in the brain of the fly and record
no cérebro da mosca e grava
[264] 12:58Bettina Schnell.
Bettina Schnell.
[266] 13:03of a neuron in the fly's brain,
de um neurônio do cérebro de uma mosca,
[269] 13:11by its own wing motion,
pela sua própria movimentação da asa,
[270] 13:12and you can see this visual interneuron
e você pode ver esse interneurônio visual
[275] 13:28And one of the lessons we've been learning
E uma das lições que estamos aprendendo
[277] 13:32for many years in quiescent flies
por vários anos em moscas dormentes
[278] 13:35is not the same as the physiology of those cells
não é a mesma fisiologia das células
[280] 13:40like flying and walking and so forth.
como voando ou andando e assim por diante.
[281] 13:43And why is the physiology different?
e por que essa fisiologia é diferente?
[285] 13:54Octopamine is a neuromodulator
Octopamina é um neuromodulador
[288] 14:03that's in the fly's brain.
que estão no cérebro da mosca.
[289] 14:04So I really think that, as we learn more,
Então eu realmente acho, ao aprendermos mais,
[290] 14:06it's going to turn out that the whole fly brain
veremos que o cérebro inteiro da mosca
[294] 14:19is multiplexing in space,
é "multiplexing" no espaço,
[295] 14:21having different parts of a neuron
tendo partes diferentes de um neurônio
[296] 14:23do different things at the same time.
fazendo coisas diferentes ao mesmo tempo.
[297] 14:25So here's two sort of canonical neurons
Então aqui estão dois tipos de neurônios canônicos
[298] 14:27from a vertebrate and an invertebrate,
de um vertebrado e de um invertebrado,
[299] 14:29a human pyramidal neuron from Ramon y Cajal,
um neurônio piramidal de Ramon y Cajal,
[304] 14:46does not fire action potentials.
não ativa potenciais de ação.
[305] 14:48It's a non-spiking cell.
É uma célula "non-spiking".
[308] 14:55and that input sums together
e esse "input" se soma
[309] 14:58and will produce action potentials
e produz potenciais de ação
[310] 15:00that run down the axon and then activate
que correm pelo axônio e então ativam
[311] 15:03all the output regions of the neuron.
todas as regiões de "output" dos neurônios
[317] 15:22that allow the different parts of the neuron
que permitem partes diferentes de um neurônio
[318] 15:26to do different things at the same time.
fazer coisas diferentes ao mesmo tempo.
[320] 15:33and multitasking in space,
e "multitasking" no espaço,
[325] 15:47(Applause)
(Aplausos)