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Não há aqui geringonças de alta-tecnologia, apenas biologia revelada através de biologia. | Não existem aqui aparatos de alta tecnologia, apenas biologia revelada através da biologia. |
Vamos olhar de perto para estes recetores miraculosos. | Agora, vamos olhar de perto estes miraculosos receptores. |
Ao aumentarmos um destes neurónios roxos, vemos que a sua membrana exterior está repleta de poros microscópicos. | À medida em que nos aproximamos de um destes neurônios representados em roxo, vemos que suas membranas externas são salpicadas por poros microscópicos. |
São estes poros que conduzem a corrente elétrica e são responsáveis por toda a comunicação no sistema nervoso. | Poros como estes conduzem corrente elétrica e são responsáveis por toda a comunicação no Sistema Nervoso. |
Mas estes poros aqui são especiais. | Mas estes poros aqui são especiais. |
Estão acoplados a recetores de luz semelhantes aos dos nossos olhos. | Eles são acoplados a fotoreceptores semelhantes àqueles dos olhos de vocês. |
Quando um raio de luz atinge o recetor, o poro abre-se e a corrente elétrica é ligada, e o neurónio dispara um impulso elétrico. | Sempre que um brilho de luz atinge o receptor, o poro se abre e uma corrente elétrica é gerada, e o neurônio dispara impulsos elétricos. |
Como o poro ativado pela luz está codificado no ADN, podemos atingir uma precisão incrível. | Como o poro ativado pela luz é codificado no DNA, nós podemos atingir uma precisão incrível. |
Isto porque, embora cada célula nos nossos corpos contenha o mesmo conjunto de genes, são ativados ou desativados diferentes misturas de genes em diferentes células. | Isto porque, a despeito de cada uma das células dos nossos corpos possuirem o mesmo conjunto gênico, diferentes combinações de genes são ativados ou inativados em diferentes células. |
Podemos explorar isto para nos certificarmos de que só alguns neurónios contêm poros ativados por luz | Você pode explorar isto para assegurar que apenas alguns neurônios contenham nossos poros ativados por luz e outros não. |
e outros não contêm. Neste desenho, a célula branca azulada, no canto superior esquerdo não reage à luz porque não possui o poro ativado por luz. | Então, neste desenho, a célula branco-azulada no canto superior esquerdo não responde à luz pois ela não tem o poro ativado por luz. |
A abordagem funciona tão bem que podemos escrever mensagens totalmente artificias diretamente para o cérebro. | Essa abordagem funciona tão bem que nós podemos escrever mensagens puramente artificiais diretamente no cérebro. |
Neste exemplo, cada impulso elétrico, cada deflexão no traço, é causada por um curto impulso de luz. | Neste exemplo, cada impulso elétrico, cada deflexão no traçado, é causada por um breve pulso de luz. |
E a abordagem também funciona em animais em movimento. | E esta abordagem funciona também em animais em movimento, em ação. |
Esta é a primeira experiência deste tipo, uma espécie de equivalente ótica da de Galvani. | Este é o primeiro experimento do gênero, um equivalente óptico do experimento do Galvani. |
Foi realizada há seis ou sete anos pela então minha aluna, Susana Lima. | Ele foi realizado há seis ou sete anos pela minha então estudante de gradução, Susana Lima. |
A Susana tinha manipulado a mosca da fruta à esquerda para que apenas duas das 200 mil células do seu cérebro expressassem o poro ativado por luz. | Susana estruturou a mosca da esquerda de modo que apenas duas, das 200.000 células do cérebro da mosca, expressassem o canal ativado por luz. |
Vocês conhecem estas células porque são elas que vos deixam frustrados quando tentam esmagar uma mosca. | Estas células são velhas conhecidas de vocês pois são aquelas que frustram vocês quando vocês tentam acertar a mosca com um tapa. |
Elas reforçam o reflexo de fuga que faz com que a mosca salte para o ar e voe quando movem a mão. | São células que treinam o reflexo de escape que leva a mosca 'mergulhar' no ar e voar para longe, toda vez que você muda a posição da sua mão. |
Vemos aqui que o raio de luz tem exatamente o mesmo efeito. | E vocês podem ver aqui que o pulso luminoso tem exatamente o mesmo efeito. |
O animal salta, abre as asas, vibra-as, mas não consegue voar, porque está entalada entre duas placas de vidro. | O inseto pula, ele abre suas asas e as faz vibrar, mas aqui ele não pode voar, pois ele está preso entre duas lâminas de vidro. |
Para garantir que esta não é uma reação da mosca ao raio de luz que ela podia ver, a Susana fez uma experiência simples mas extremamente eficaz. | Para certificar-se de que isto não era apenas uma reação da mosca à visão do 'flash', Susana fez um simples, e eficaz experimento, apesar de brutal. |
Cortou a cabeça às moscas. | Ela cortou as cabeças das moscas. |
Estes corpos sem cabeça conseguem viver durante um dia, mas não fazem muito. | Estes corpos decapitados vivem por aproximadamente um dia, apesar de não fazerem muita coisa |
Permanecem quietas de um modo enfadonho. | Eles apenas ficam por ali e se limpam excessivamente. |
Parece que a única característica que resiste à decapitação é a vaidade. | Ou seja, parece que o único traço que permanece após a decapitação é a vaidade. |
(Risos) De qualquer maneira, como já vão ver, a Susana foi capaz de ativar o motor do voo daquilo que é o equivalente à espinal medula das moscas e pôr alguns destes corpos decapitados a levantar voo e voar. | (Risos) De qualquer modo, como você verão em um momento, Susana conseguiu ligar o motor de vôo do que seria o equivalente à medula espinhal destas moscas e fazer alguns corpos sem cabeça decolarem e voarem. |
Não voaram para muito longe, obviamente. | Obviamente eles não vão muito longe. |
Desde que tomámos estes passos iniciais, o ramo da optogenética explodiu. | Desde que demos estes primeiros passos, o campo da optogenética 'explodiu'. |
Há hoje centenas de laboratórios a utilizar estas abordagens. | E agora existem centenas de laboratórios usando este tipo de abordagem. |
Percorremos um longo caminho desde os primeiros êxitos de Galvani e da Susana em fazer os animais torcerem-se ou saltar. | E nós já avançamos muito desde os primeiros sucessos de Galvani e Susana fazendo os animais se contorcerem ou pularem. |
Agora podemos, de facto, interferir com a sua psicologia de modo verdadeiramente profundo. como vou mostrar no meu último exemplo, que é direcionado para uma questão familiar. | Nós agora podemos interferir na psicologia deles de maneiras um tanto quanto profundas como eu lhes mostrarei no meu último exemplo, que é direcionado a uma questão corriqueira. |
A vida é uma corrente de escolhas criando uma pressão constante para decidir o que fazer a seguir. | A vida é uma seqüência de escolhas que cria uma constante pressão para se decidir o que fazer a seguir. |
Nós lidamos com esta pressão porque temos cérebro, e dentro do nosso cérebro, centros de tomada de decisão a que eu chamei aqui o "Ator". | Nós lidamos com estas pressões, tendo cérebros e, dentro de nossos cérebros, através dos centros de tomada-de-decisão que, aqui, eu chamei de Ator. |
O Ator implementa uma política que tem em consideração o estado do ambiente e o contexto no qual operamos. | O Ator implementa uma política que leva em consideração o estado do ambiente e o contexto no qual operamos. |
As nossas ações alteram o ambiente, ou o contexto, e estas alterações são depois devolvidas no circuito de decisão. | Nossas ações modificam o ambiente, ou o contexto, e estas mudanças, por sua vez, retroalimentam a alça de decisão. |
Para pôr algum conteúdo neurobiológico neste modelo abstrato, construímos um mundo unidimensional simples para o nosso sujeito favorito, moscas da fruta. | Agora, para adicionar um pouco do substrato neurobiológico, neste modelo abstrato, nós construímos um mundo unidimensional simples para nossos sujeitos prediletos, as moscas-da-fruta. |
Cada câmara destas duas colunas verticais | Cada câmara nestas duas pilhas verticais contém uma mosca. |
contém uma mosca. As metades esquerda e direita da câmara estão preenchidas por dois odores diferentes, e uma câmara de segurança regista os movimentos das moscas entre elas. | As metades direita e esquerda de cada câmara são preenchidas por dois diferentes odores, uma câmera de vídeo registra à medida em que as moscas transitam entre elas. |
Esta é uma sequência filmada CCTV. | Aqui estão os melhores momentos deste circuito-fechado de TV. |
Assim que uma mosca atinge o ponto médio da câmara onde as duas correntes de odores se encontram, tem de tomar uma decisão. | Sempre que uma mosca atinge o ponto médio da câmara, onde as duas linhas de odores se encontram, a mosca tem que tomar uma decisão. |
Tem de decidir entre voltar para trás e permanecer no mesmo odor, ou atravessar a linha média e experimenta algo novo. | Ela tem que decidir entre voltar e continuar no mesmo odor, ou se vai continuar e cruzar a linha média e tentar algo novo. |
Estas decisões são claramente o reflexo da política do Ator. | Estas decisões refletem claramente a a política do Ator. |
Para um ser inteligente como a nossa mosca, esta política não está escrita em pedra, mas muda conforme o animal aprende com a experiência. | Agora, para um ser inteligente como nossa mosca, esta política não está gravada na rocha, mas muda conforme o inseto aprende pela experiência. |
Podemos incorporar esse elemento de inteligência adaptativa no nosso modelo, assumindo que o cérebro da mosca não contém apenas um Ator, mas um diferente grupo de células, um Crítico, que fornece um comentário contínuo sobre as opções do Ator. | Nós podemos incorporar um elemento de inteligência adaptativa ao nosso modelo considerando que o cérebro da mosca contém não apenas um Ator, mas um grupo diferente de células, uma Crítica, que fornece continuamente comentários sobre as escolhas do Ator. |
Podem pensar nesta irritante voz interior como uma espécie de equivalente cerebral da Igreja Católica, se forem austríacos como eu, ou do superego, se forem freudianos, ou da vossa mãe, se forem Judeus. | Você pode imaginar esta voz interna ranzinza como um equivalente cerebral humano da Igreja Católica, se você for austríaco como eu, ou como o Superego, se você for Freudiano, ou ainda sua mãe, se você for judeu. |
(Risos) Obviamente, o Crítico é um ingrediente chave no que nos torna inteligentes. | (Risos) Agora, obviamente, a Crítica é um ingrediente-chave que nos torna inteligentes. |
Portanto decidimos identificar as células no cérebro da mosca que desempenham o papel do Crítico. | Então saímos em busca da identificação das células cerebrais que, no cérebro da mosca, exercem o papel da Crítica. |
A lógica da nossa experiência era simples. | E a lógica do nosso experimento foi simples. |
Pensámos que se pudéssemos usar o nosso controlo remoto ótico para ativar as células do Crítico, devíamos poder importunar o Ator, artificialmente, para mudar a sua política. | Imaginamos que se usassemos nosso controle remoto óptico para ativar as células da Crítica, estaríamos aptos a, artificialmente, perturbar o Ator para que ele mude sua política. |
Por outras palavras, a mosca devia aprender, a partir dos erros que pensava ter feito, mas que, na realidade, não tinha feito. | Em outras palavras, a mosca deveria aprender com os erros que ela pensa que cometeu mas que, na verdade, ela não cometeu. |
Portanto criámos moscas cujos cérebros estavam mais ou menos polvilhados ao acaso com células que eram sensíveis à luz. | Então, nós criamos moscas cujos cérebros foram mais ou menos aleatoriamente salpicados com células ativadas por luz. |
Depois, pegámos nessas moscas e deixámo-las fazer escolhas. | Daí, pegamos estas moscas e deixamos que fizessem escolhas. |
Sempre que faziam uma das duas escolhas, escolher um odor — neste caso o azul ou o laranja — ligávamos as luzes. | E sempre que elas faziam uma das duas escolhas, escolher um odor, neste caso, o odor azul ao invés do laranja, nós acionávamos as luzes. |
Se o Crítico se encontrasse nestas células oticamente ativáveis , o resultado desta intervenção devia ser uma mudança de política. | Se a Crítica estivesse entre as células ativadas pela luz, o resultado desta intervenção deveria ser uma mudança na política. |
A mosca devia aprender a evitar o odor oticamente estimulado. | A mosca deveria aprender a evitar o odor opticamente reforçado. |
Eis o que aconteceu em duas ocasiões. Estamos a comparar as duas estirpes de moscas, cada uma tendo cerca de 100 células sensíveis à luz no cérebro mostradas aqui a verde à esquerda e à direita. | Aqui, está o que aconteceu em duas instâncias. Estamos comparando duas cepas de moscas, cada uma com cerca de 100 células sensíveis à luz em seus cérebros, mostradas aqui em verde, à esquerda e à direita. |
O que há de comum neste grupo de células é que todas elas produzem o neurotransmissor dopamina. | O que é comum nestes grupos celulares é que todos eles produzem dopamina como neurotransmissor. |
Mas as identidades dos neurónios individuais produtores de dopamina são clara e largamente diferentes na esquerda e na direita. | Mas a identidade de cada neurônio produtor de dopamina é claramente diferente entre o painel da esquerda e o da direita. |
Ativar opticamente estas centenas de células em duas estirpes de moscas, tem consequências drasticamente diferentes. | Ativando opticamente Estas cento 'e poucas' células em duas cepas de moscas, produzimos conseqüências dramaticamente diferentes. |
Se olharem primeiro para o comportamento da mosca da direita, podem ver que, sempre que ela atinge o ponto médio da câmara onde os dois odores se encontram, continua a sua marcha como o fazia anteriormente. | Se você observa inicialmente o comportamento da mosca à direita, você pode ver que sempre que ela atinge o ponto médio da câmara, onde os dois odores se encontram, ela marcha diretamente como antes, |
O seu comportamento permanece totalmente inalterado. | Seu comportamento é completamente inalterado. |
Mas o comportamento da mosca da esquerda é muito diferente. | Mas o comportamento da mosca da esquerda é bem diferente. |
Sempre que atinge o ponto médio, ela para, examina cuidadosamente a interface de odores, como se estivesse a analisar o seu ambiente e depois volta para trás. | Sempre que ela atinge o ponto médio, ela para, sonda cuidadosamente a interface dos odores, como se estivesse cheirando seu ambiente, e, a seguir, retorna. |
Isto significa que a política que o Ator implementa inclui agora uma instrução para evitar o odor que está na parte direita da câmara. | Isto significa que a política que o Ator implementa inclui agora uma instrução para evitar o odor que está na metade direita da câmara. |
Isto significa que o Crítico deve ter falado naquele animal, e que o Crítico deve estar contido entre os neurónios produtores de dopamina na esquerda, mas não nos neurónios produtores de dopamina na direita. | Isto significa que a Crítica deve 'ter falado' neste inseto, e que a Crítica deve estar sediada entre os neurônios dopaminérgicos da esquerda, mas não entre os neurônios dopaminérgicos da direita. |
Através de muitas experiências como esta esta, fomos capazes de reduzir a identidade do Crítico para apenas 12 células. | Através de muitos experimentos semelhantes nós fomos capazes de estreitar a identidade da Crítica para apenas 12 células. |
Estas 12 células, aqui mostradas a verde, enviam um sinal para uma estrutura do cérebro chamado o corpo cogumelo, que está aqui a cinzento. | Estas 12 células, mostradas aqui em verde, enviam sinais para uma estrutura cerebral chamada de 'corpos pedunculados', que aqui estão representados em cinza. |
Sabemos, a partir do nosso modelo formal, que a estrutura cerebral no terminal recetor do comentário do Crítico é o Ator. | Nós sabemos através do nosso modelo formal que a estrutura cerebral na extremidade terminal do comentário da Crítica é o Ator. |
Portanto, esta anatomia sugere que os corpos cogumelo têm algo a ver com a escolha da ação. | Então, essa anatomia sugere que os corpos pedunculados têm algo a ver com a escolha da ação. |
Com base em tudo o que sabemos sobre os corpos cogumelo, isto faz perfeito sentido. | Baseado em tudo que conhecemos sobre os corpos pedunculados, isto faz perfeito sentido. |
De facto, faz tanto sentido que podemos construir um circuito eletrónico de brinquedos que simule o comportamento da mosca. | Na verdade, isto faz tanto sentido, que podemos construir um circuito eletrônico de brinquedo que simula o comportamento da mosca. |
Neste circuito eletrónico, os neurónios do corpo cogumelo são representados pelo banco vertical de LEDs azuis no centro da placa. | Neste circuito eletrônico de brinquedo, os neurônios dos corpos pedunculados estão representados pela fileira vertical de LEDs azuis no centro da placa. |
Estes LEDs estão ligados a sensores que detetam a presença de moléculas odoríferas no ar. | Estes LEDs estão conectados a sensores que detectam a presença de moléculas odoríferas no ar. |
Cada odor ativa uma combinação diferente de sensores, que, por sua vez, ativam um detetor de odor diferente no corpo cogumelo. | Cada odor ativa uma diferente combinação de sensores, que, por sua vez, ativará um diferente detector de odor nos corpos pedunculados. |
Portanto, o piloto no cockpit da mosca, o Actor, consegue distinguir o odor que está presente simplesmente por ver quais os LEDs azuis que se acendem. | Então, o piloto na cabine da mosca, o Ator, pode identificar qual odor está presente apenas olhando quais dos LEDs azuis são acesos. |
O que o Ator faz com esta informação depende da sua política, que está armazenada na força da conexão, entre os detetores de odor e os motores que alimentam as ações evasivas da mosca. | O que o Ator faz com esta informação depende de sua política, que está armazenada na força de suas conexões, entre os detectores de odor e a parte motora que potencializa as ações evasivas da mosca. |
Se a conexão for fraca, os motores vão permanecer desligados e a mosca vai continuar o seu caminho em frente. | Se a conexão é fraca, os motores permanecem desligados e a mosca continuará normalmente em sua trajetória. |
Se a conexão for forte, os motores vão ligar-se e a mosca vai iniciar a sua viragem. | Se a conexão for forte, os motores serão ligados e a mosca iniciará seu retorno. |
Agora considerem a situação em que os motores permanecem desligados, e a mosca continua o seu caminho e sofre uma consequência dolorosa tal como ser apanhada. | Agora, considerem a situação na qual os motores permanecem desligados, a mosca continua em seu caminho e ela sofre alguma dolorosa conseqüência, tal como ser estapeada. |
Numa situação como esta, podemos esperar que o Crítico se manifeste e diga ao Ator para mudar a sua política. | Em uma situação como esta nós esperaríamos que a Crítica intercedesse e dissesse ao Ator para modificar sua política. |
Criámos essa situação artificialmente ao ligar o Crítico com um raio de luz, | Nós criamos esta situação artificialmente através da ativação da Crítica com um pulso de luz. |
Isso causou o reforço das ligações entre os detetores de odor presentemente ativos e os motores. | Isto causava um fortalecimento das conexões entre o detector de odor que estava ativado no momento e os motores. |
Portanto, quando a mosca voltar a deparar-se com o mesmo odor, a ligação é suficientemente forte para ligar os motores e para desencadear uma manobra evasiva. | Então, na próxima vez que a mosca se depara com o mesmo odor, a conexão está forte o suficiente para ligar os motores e desencadear uma manobra de evasão. |
Não sei o que vocês acham, mas eu acho emocionante ver como noções psicológicas tão vagas se evaporam e dão lugar a uma compreensão da mente, física e mecanicista, mesmo que seja da mente de uma mosca. | Eu não sei quanto a vocês, mas eu acho sensacional ver como noções psicológicas vagas se evaporam e dão lugar a um entendimento físico, mecanicista da mente mesmo que seja a mente de uma mosca. |
Esta é uma parte das boas notícias. | Esta é uma parte das boas notícias. |
A outra parte das boas notícias, pelo menos para um cientista, é que falta muita coisa para descobrir. | A outra boa notícia, ao menos para um cientista, é que falta muito para ser descoberto. |
Nas experiências de que vos falei, revelámos a identidade do Crítico, mas ainda não fazemos ideia de como o Crítico faz o seu trabalho. | Nos experimentos que mostrei a vocês, nós ressaltamos a identidade da Crítica, mas ainda não fazemos idéia de como esta Crítica faz seu trabalho. |
Ao pensar nisso, saber quando estamos errados, sem um professor ou uma mãe a dizer-vos, é um problema muito difícil. | Pensem agora sobre isto: saber quando você está errado sem um professor, ou sua mãe lhe dizendo é um problema difícil. |
Há algumas ideias na ciência informática e na inteligência artificial de como isto pode ser feito, mas ainda não resolvemos um único exemplo de como o comportamento inteligente resulta de interações físicas em matéria viva. | Existem algumas idéias em ciência da computação e em inteligência artificial de como isto poderia ser feito, mas nós ainda não resolvemos nem um único exemplo de como o comportamento inteligente emerge das interações físicas para a matéria viva. |
Acho que lá chegaremos num futuro não muito distante. | Eu penso que nós chegaremos lá em um futuro não muito distante. |
Obrigado. | Obrigado. |
(Aplausos) | (Aplausos) |
Bom, há muito sobre que falar. mas acho que vou tocar alguma coisa para começar. | Bem, há muita coisa para ser dita, mas eu acho que vou apenas tocar para começar. |
(Música) ♫ Quando acordo ♫ ♫ Pela manhã ♫ ♫ Eu tomo café ♫ ♫ Leio o jornal ♫ ♫ E então devagar ♫ ♫ E suavemente ♫ ♫ Lavo a louça ♫ ♫ Dou comida aos peixes ♫ ♫ Cantas feliz aniversário para mim ♫ ♫ Como se fosse ♫ ♫ O teu último dia ♫ ♫ Aqui na Terra ♫ (Aplausos) Tudo bem | (Música) ♫ Quando eu acordo ♫ ♫ de manhã ♫ ♫ Eu sirvo o café ♫ ♫ Eu leio o jornal ♫ ♫ E então eu lentamente ♫ ♫ e suavemente ♫ ♫ lavo as louças ♫ ♫ E alimento os peixes ♫ ♫ Você canta para mim feliz aniversário ♫ ♫ Como se fosse ♫ ♫ seu último dia ♫ ♫ aqui na Terra ♫ (Aplausos) Certo. |
Então, eu queria fazer algo de especial hoje. | Então, eu queria fazer algo especial hoje. |
Quero estrear uma música em que tenho trabalhado Nos últimos cinco ou seis meses. | Eu queria estrear uma nova música que tenho trabalhado nos últimos cinco ou seis meses. |
Há poucas coisas que sejam mais emocionantes que tocar uma música pela primeira vez na frente de uma audiência especialmente quando está meio acabada. | E há poucas coisas mais emocionantes do que tocar uma música pela primeira vez na frente de uma platéia, especialmente quando está semi-acabada. |
(Risos) Espero que algumas conversas aqui me ajudem a terminá-la. | (Risos) Eu espero que algumas das conversas aqui me ajudem a terminá-la |
Porque isto insere-se em todos os tipos de domínios alucinantes. | Porque ela entra em todos os tipos de loucos domínios. |