I have a doppelganger. (Laughter) Dr. Gero is a brilliant but slightly mad scientist in the "Dragonball Z: Android Saga." If you look very carefully, you see that his skull has been replaced with a transparent Plexiglas dome so that the workings of his brain can be observed and also controlled with light. That's exactly what I do -- optical mind control.
Ik heb een dubbelganger. (Gelach) Dr. Gero is een brilliante maar licht gestoorde wetenschapper in de Dragonball Z "Android Saga." Als je goed kijkt, zie je dat zijn hersenpan vervangen werd door een transparante plexiglazen koepel zodat de werking van zijn brein geobserveerd kan worden en ook met licht bestuurd kan worden. Dat is exact wat ik doe -- optische controle van de geest.
(Laughter)
(Gelach)
But in contrast to my evil twin who lusts after world domination, my motives are not sinister. I control the brain in order to understand how it works. Now wait a minute, you may say, how can you go straight to controlling the brain without understanding it first? Isn't that putting the cart before the horse? Many neuroscientists agree with this view and think that understanding will come from more detailed observation and analysis. They say, "If we could record the activity of our neurons, we would understand the brain." But think for a moment what that means. Even if we could measure what every cell is doing at all times, we would still have to make sense of the recorded activity patterns, and that's so difficult, chances are we'll understand these patterns just as little as the brains that produce them.
Maar in tegenstelling tot mijn kwaadaardige tweelingbroer, die uit is op wereldoverheersing, zijn mijn motieven niet duister. Ik controleer het brein om te begrijpen hoe het werkt. Wacht even, zou je kunnen zeggen, hoe kan je meteen het brein controleren zonder het eerst te begrijpen? Is dat niet het paard achter de wagen spannen? Veel neurowetenschappers zijn het daarmee eens en denken dat het begrip zal komen uit meer gedetailleerde observatie en analyse. Ze zeggen, "Als we de activiteit van onze neuronen konden opnemen, zouden we het brein begrijpen." Maar bedenk even wat dat betekent. Zelfs al konden we meten wat elke cel doet op elk moment, dan zouden we nog wijs moeten worden uit alle opgenomen activiteitspatronen, en dat is zo moeilijk, dat de kans groot is dat we de patronen evenmin begrijpen als de hersenen die ze produceren.
Take a look at what brain activity might look like. In this simulation, each black dot is one nerve cell. The dot is visible whenever a cell fires an electrical impulse. There's 10,000 neurons here. So you're looking at roughly one percent of the brain of a cockroach. Your brains are about 100 million times more complicated. Somewhere, in a pattern like this, is you, your perceptions, your emotions, your memories, your plans for the future. But we don't know where, since we don't know how to read the pattern. We don't understand the code used by the brain. To make progress, we need to break the code. But how? An experienced code-breaker will tell you that in order to figure out what the symbols in a code mean, it's essential to be able to play with them, to rearrange them at will. So in this situation too, to decode the information contained in patterns like this, watching alone won't do. We need to rearrange the pattern. In other words, instead of recording the activity of neurons, we need to control it. It's not essential that we can control the activity of all neurons in the brain, just some. The more targeted our interventions, the better. And I'll show you in a moment how we can achieve the necessary precision.
Kijk hier hoe hersenactiviteit eruit zou kunnen zien. In deze simulatie stelt elk zwart punt een zenuwcel voor. Het punt is zichtbaar wanneer een cel een elektrische impuls afvuurt. Er zijn hier 10.000 neuronen. Dus je kijkt naar ruwweg één percent van het brein van een kakkerlak. Jouw hersenen zijn ongeveer 100 miljoen keer ingewikkelder. Ergens in een patroon zoals dit, ben jij, jouw waarnemingen, jouw emoties, jouw herinneringen, jouw plannen voor de toekomst. Maar we weten niet waar, omdat we het patroon niet kunnen lezen. We begrijpen de code van het brein niet. Om vooruitgang te boeken, moeten we de code breken. Maar hoe? Een ervaren code-breker zal je vertellen dat om te ontdekken wat de symbolen in een code betekenen, het essentieel is om ermee te kunnen spelen, ze te herschikken naar believen. Dus ook in dit geval, om de informatie te decoderen die vervat zit in patronen zoals deze, zal enkel toekijken niet volstaan; we moeten het patroon herschikken. In andere woorden, in plaats van de activiteit van neuronen op te nemen, moeten we ze besturen. Het is niet essentieel dat we de activiteit van alle neuronen in het brein kunnen besturen, slechts enkele. Hoe meer gericht onze ingrepen, hoe beter. En ik laat zo zien hoe we de benodigde precisie kunnen bereiken.
And since I'm realistic, rather than grandiose, I don't claim that the ability to control the function of the nervous system will at once unravel all its mysteries. But we'll certainly learn a lot. Now, I'm by no means the first person to realize how powerful a tool intervention is. The history of attempts to tinker with the function of the nervous system is long and illustrious. It dates back at least 200 years, to Galvani's famous experiments in the late 18th century and beyond. Galvani showed that a frog's legs twitched when he connected the lumbar nerve to a source of electrical current. This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental, nugget of the neural code: that information is written in the form of electrical impulses. Galvani's approach of probing the nervous system with electrodes has remained state-of-the-art until today, despite a number of drawbacks. Sticking wires into the brain is obviously rather crude. It's hard to do in animals that run around, and there is a physical limit to the number of wires that can be inserted simultaneously.
En omdat ik realistisch ben, eerder dan hoogmoedig, beweer ik niet dat de mogelijkheid om de werking van het zenuwstelsel te besturen meteen alle mysteries zal prijsgeven. Maar we zullen zeker veel leren. Nu, ik ben in geen geval de eerste persoon die beseft wat een krachtig werktuig interventie is. De geschiedenis van pogingen om met de werking van het zenuwstelsel te prutsen is lang en illuster. Ze gaat minstens 200 jaar terug, naar de beroemde experimenten van Galvani in de late 18de eeuw en later. Galvani toonde aan dat de poten van een kikker samentrokken wanneer hij de lumbale zenuw verbond met een elektrische stroombron. Dit experiment onthulde het eerste, en misschien ook meest fundamentele stukje van de neurale code: informatie is geschreven in de form van elektrische impulsen. Galvani's benadering om het zenuwstelsel binnen te dringen met elektroden is state-of-the-art gebleven tot vandaag, met uitzondering van een aantal nadelen. Draden in het brein steken is duidelijk nogal ruw. Het is zeer moeilijk om te doen bij rondlopende dieren, en er is een fysische limiet voor het aantal draden die tegelijkertijd kunnen ingebracht worden.
So around the turn of the last century, I started to think, "Wouldn't it be wonderful if one could take this logic and turn it upside down?" So instead of inserting a wire into one spot of the brain, re-engineer the brain itself so that some of its neural elements become responsive to diffusely broadcast signals such as a flash of light. Such an approach would literally, in a flash of light, overcome many of the obstacles to discovery. First, it's clearly a non-invasive, wireless form of communication. And second, just as in a radio broadcast, you can communicate with many receivers at once. You don't need to know where these receivers are, and it doesn't matter if these receivers move -- just think of the stereo in your car. It gets even better, for it turns out that we can fabricate the receivers out of materials that are encoded in DNA. So each nerve cell with the right genetic makeup will spontaneously produce a receiver that allows us to control its function. I hope you'll appreciate the beautiful simplicity of this concept. There's no high-tech gizmos here, just biology revealed through biology.
Dus rond de vorige eeuwwisseling, begon ik te denken, zou het niet prachtig zijn als iemand deze logica nam en ze ondersteboven draaide. Dus in plaats van een draad in te brengen in één plek van het brein, herontwerp het brein zelf zodat sommige van de neurale elementen gevoelig worden aan diffuus uitgezonden signalen, zoals een lichtflits. Een dergelijke aanpak zou letterlijk, in een lichtflits, vele van de obstakels tot de ontdekking overwinnen. Ten eerste, het is duidelijk een niet-invasieve, draadloze vorm van communicatie. En ten tweede, juist zoals in een radio-uitzending, kan je communiceren met veel ontvangers tegelijk. Je hoeft niet te weten waar die ontvangers zijn. En het doet er niet toe of de ontvangers bewegen -- denk maar aan de stereo in je wagen. Het wordt nog beter, want het blijkt dat we de ontvangers kunnen fabriceren uit materialen die ge-encodeerd zijn in DNA. Dus elke zenuwcel met de juiste genetische opbouw zal spontaan een ontvanger produceren die ons toelaat zijn werking te controleren. Ik hoop dat je kan appreciëren hoe prachtig eenvoudig dit concept is. Er zijn geen high-tech gizmos hier, gewoon biologie verwezenlijkt door biologie.
Now let's take a look at these miraculous receivers up close. As we zoom in on one of these purple neurons, we see that its outer membrane is studded with microscopic pores. Pores like these conduct electrical current and are responsible for all the communication in the nervous system. But these pores here are special. They are coupled to light receptors similar to the ones in your eyes. Whenever a flash of light hits the receptor, the pore opens, an electrical current is switched on, and the neuron fires electrical impulses. Because the light-activated pore is encoded in DNA, we can achieve incredible precision. This is because, although each cell in our bodies contains the same set of genes, different mixes of genes get turned on and off in different cells. You can exploit this to make sure that only some neurons contain our light-activated pore and others don't. So in this cartoon, the bluish white cell in the upper-left corner does not respond to light because it lacks the light-activated pore. The approach works so well that we can write purely artificial messages directly to the brain. In this example, each electrical impulse, each deflection on the trace, is caused by a brief pulse of light. And the approach, of course, also works in moving, behaving animals.
Nu, laten we deze miraculeuze ontvangers dichter bekijken. Als we inzoomen op een van deze paarse neuronen, zien we dat het buitenste membraan bezaaid is met microscopische poriën. Zulke poriën geleiden elektrische stroom and zijn verantwoordelijk voor alle communicatie in het zenuwstelsel. Maar deze poriën hier zijn speciaal. Ze zijn gekoppeld aan lichtreceptoren gelijkaardig aan die in je ogen. Wanneer een lichtflits de receptor bereikt, opent de porie en wordt de elektrische stroom aangezet, en het neuron vuurt elektrische impulsen af. Omdat de licht-geactiveerde porie in DNA ge-encodeerd is, kunnen we een ongelooflijke precisie bereiken. Dit is omdat, hoewel elke cel in ons lichaam dezelfde set genen bevat, worden verschillende combinaties van genen aan en uitgezet in verschillende cellen. Je kan dit benutten om ervoor te zorgen dat slechts sommige neuronen onze licht-geactiveerde porie bevatten en andere niet. Dus in deze tekening, is de blauwachtig-witte cel in de hoek linksboven niet gevoelig aan licht omdat het de licht-geactiveerde porie niet bevat. De aanpak werk zo goed dat we zuiver artificiële boodschappen rechtstreeks in het brein kunnen invoeren. In dit voorbeeld is elke elektrische impuls, elke uitwijking op het spoor veroorzaakt door een korte lichtflits. En de aanpak werk ook in bewegende dieren.
This is the first ever such experiment, sort of the optical equivalent of Galvani's. It was done six or seven years ago by my then graduate student, Susana Lima. Susana had engineered the fruit fly on the left so that just two out of the 200,000 cells in its brain expressed the light-activated pore. You're familiar with these cells because they are the ones that frustrate you when you try to swat the fly. They trained the escape reflex that makes the fly jump into the air and fly away whenever you move your hand in position. And you can see here that the flash of light has exactly the same effect. The animal jumps, it spreads its wings, it vibrates them, but it can't actually take off because the fly is sandwiched between two glass plates. Now to make sure that this was no reaction of the fly to a flash it could see, Susana did a simple but brutally effective experiment. She cut the heads off of her flies. These headless bodies can live for about a day, but they don't do much. They just stand around and groom excessively. So it seems that the only trait that survives decapitation is vanity. (Laughter) Anyway, as you'll see in a moment, Susana was able to turn on the flight motor of what's the equivalent of the spinal cord of these flies and get some of the headless bodies to actually take off and fly away. They didn't get very far, obviously. Since we took these first steps, the field of optogenetics has exploded. And there are now hundreds of labs using these approaches.
Dit is het eerste experiment ooit in zijn soort, een soort van optisch equivalent van Galvani's experiment. Het werd zes of zeven jaar geleden gedaan door mijn toenmalig graduaatstudente, Susana Lima. Susana had de fruitvlieg links zo aangepast dat slechts twee van de 200.000 cellen in het brein de licht-geactiveerde porie bevatten. Je kent deze cellen want het zijn deze cellen die je kwaad maken wanneer je de vlieg probeert te meppen. Zij zorgen voor de ontsnappingreflex die de vlieg doet opspringen en wegvliegen wanneer je je hand in de juiste positie brengt. En je kan hier zien dat een lichtflits exact hetzelfde effect heeft. Het dier springt, spreidt zijn vleugels, slaat ermee, maar het kan niet echt opstijgen, want ze is gevangen tussen twee glazen platen. Nu, om zeker te zijn dat dit geen reactie was van de vlieg doordat ze de lichtflits kon zien, deed Susanna een simpel maar geweldig effectief experiment. Ze hakte de hoofden van haar vliegen. Deze hoofdloze lichamen kunnen ongeveer een dag overleven, maar ze doen niet veel. Ze staan gewoon wat en maken zichzelf overvloedig schoon. Dus het blijkt dat de enige trek die onthoofding overleeft ijdelheid is. (Gelach) In elk geval, zoals je zo meteen zal zien, was Susana in staat om de vluchtmotor aan te zetten van wat het equivalent is van het ruggenmerg van deze vliegen en de hoofdloze lichamen werkelijk te doen wegvliegen. Ze kwamen vanzelfsprekend niet ver. Sinds we deze eerste stappen namen, is het gebied van optogenetica geëxplodeerd. En er zijn nu honderden labo's die deze aanpak gebruiken.
And we've come a long way since Galvani's and Susana's first successes in making animals twitch or jump. We can now actually interfere with their psychology in rather profound ways, as I'll show you in my last example, which is directed at a familiar question. Life is a string of choices creating a constant pressure to decide what to do next. We cope with this pressure by having brains, and within our brains, decision-making centers that I've called here the "Actor." The Actor implements a policy that takes into account the state of the environment and the context in which we operate. Our actions change the environment, or context, and these changes are then fed back into the decision loop.
En we zijn van ver gekomen sinds de eerste successen van Galvani en Susana en dieren doen samentrekken of springen. We kunnen nu werkelijk hun psychologie beïnvloeden op nogal grondige manieren zoals ik je laat zien in mijn laatste voorbeeld, dat toegewijd is aan een bekende vraag. Het leven is een aaneenrijging van keuzes met een constante druk om te beslissen wat de volgende stap is. We gaan om met deze druk door hersenen te hebben, en in onze hersenen, centra die beslissingen maken die ik de Actor heb genoemd. De Actor voert een beleid uit dat rekening houdt met de status van de omgeving en de context waarin we opereren. Onze acties veranderen de omgeving, of context, en deze veranderingen worden dan teruggevoerd in de beslissingslus.
Now to put some neurobiological meat on this abstract model, we constructed a simple one-dimensional world for our favorite subject, fruit flies. Each chamber in these two vertical stacks contains one fly. The left and the right halves of the chamber are filled with two different odors, and a security camera watches as the flies pace up and down between them. Here's some such CCTV footage. Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber where the two odor streams meet, it has to make a decision. It has to decide whether to turn around and stay in the same odor, or whether to cross the midline and try something new. These decisions are clearly a reflection of the Actor's policy. Now for an intelligent being like our fly, this policy is not written in stone but rather changes as the animal learns from experience. We can incorporate such an element of adaptive intelligence into our model by assuming that the fly's brain contains not only an Actor, but a different group of cells, a "Critic," that provides a running commentary on the Actor's choices. You can think of this nagging inner voice as sort of the brain's equivalent of the Catholic Church, if you're an Austrian like me, or the super-ego, if you're Freudian, or your mother, if you're Jewish.
Om een beetje neurobiologische vorm te geven aan dit abstracte model, hebben we een simpele, eendimensionale wereld gecreëerd voor ons favoriete onderwerp, fruitvliegjes. Elke kamer in deze twee verticale stapels bevat één vlieg. De linkse en rechtse helften van de kamer zijn gevuld met twee verschillende geuren, en een veiligheidscamera kijkt toe hoe de vliegjes heen en weer lopen tussen de geuren. Hier is zulk videomateriaal. Wanneer een vlieg het middelpunt van de kamer bereikt waar de twee geuren elkaar ontmoeten, moet ze een beslissing maken. Ze moet beslissen of ze terugkeert en in dezelfde geur blijft, of dat ze de middellijn oversteekt en iets nieuws probeert. Deze beslissingen zijn duidelijk een reflectie van het beleid van de Actor. Voor een intelligent wezen zoals onze vlieg, is dit beleid niet uit steen gehouwen, maar verandert wanneer het dier leert uit ervaringen. We kunnen zulks een element van adaptieve intelligentie incorporeren in ons model door aan te nemen dat het brein van de vlieg niet enkel een Actor bevat, maar een verschillende groep cellen, een Criticus, die een constante commentaar voorziet bij de keuzes van de Actor. Je kunt deze zeurende stem zien als een soort van equivalent van het brein van de Katholieke Kerk, als je een Oostenrijker bent als ik, of het superego, als je Freudiaans bent, of je moeder, als je Joods bent.
(Laughter)
(Gelach)
Now obviously, the Critic is a key ingredient in what makes us intelligent. So we set out to identify the cells in the fly's brain that played the role of the Critic. And the logic of our experiment was simple. We thought if we could use our optical remote control to activate the cells of the Critic, we should be able, artificially, to nag the Actor into changing its policy. In other words, the fly should learn from mistakes that it thought it had made but, in reality, it had not made. So we bred flies whose brains were more or less randomly peppered with cells that were light addressable. And then we took these flies and allowed them to make choices. And whenever they made one of the two choices, chose one odor, in this case the blue one over the orange one, we switched on the lights. If the Critic was among the optically activated cells, the result of this intervention should be a change in policy. The fly should learn to avoid the optically reinforced odor.
Nu, klaarblijkelijk, is de Criticus een sleutelingrediënt in wat ons intelligent maakt. Dus we zijn uit op het indentificeren van de cellen in het brein van de vlieg die de rol van Criticus op zich nemen. En de logica van ons experiment was simpel. We dachten dat als we onze optische afstandsbediening konden gebruiken om de cellen van de Criticus te activeren, we artificieel zouden moeten kunnen de Actor ertoe zetten zijn beleid te veranderen. Met andere woorden, de vlieg zou moeten leren van fouten die ze dacht gemaakt te hebben, maar in werkelijkheid niet had gemaakt. Dus we kweekten vliegen wier brein min of meer willekeurig bezaaid was met cellen die lichtgevoelig waren. En dan namen we de vliegen en lieten we hen keuzes maken. En wanneer de vlieg één van de twee keuzes maakte, een geur koos, in dit geval de blauwe boven de oranje, deden we de lichten aan. Als de Criticus bij de optisch-geactiveerde cellen was, zou het resultaat van de interventie een verandering in beleid moeten zijn. De vlieg zou moeten leren de geur die gelinkt is aan de lichten te mijden.
Here's what happened in two instances: We're comparing two strains of flies, each of them having about 100 light-addressable cells in their brains, shown here in green on the left and on the right. What's common among these groups of cells is that they all produce the neurotransmitter dopamine. But the identities of the individual dopamine-producing neurons are clearly largely different on the left and on the right. Optically activating these hundred or so cells into two strains of flies has dramatically different consequences. If you look first at the behavior of the fly on the right, you can see that whenever it reaches the midpoint of the chamber where the two odors meet, it marches straight through, as it did before. Its behavior is completely unchanged. But the behavior of the fly on the left is very different. Whenever it comes up to the midpoint, it pauses, it carefully scans the odor interface as if it was sniffing out its environment, and then it turns around. This means that the policy that the Actor implements now includes an instruction to avoid the odor that's in the right half of the chamber. This means that the Critic must have spoken in that animal, and that the Critic must be contained among the dopamine-producing neurons on the left, but not among the dopamine producing neurons on the right.
Hier is wat gebeurde in twee gevallen. We vergelijken twee verschillende soorten vliegen, elk van hen beschikkend over ongeveer 100 lichtgevoelige cellen in hun brein, hier weergegeven in groen links en rechts. Wat gewoon is onder deze groepen cellen is dat ze allemaal de neurotransmitter dopamine produceren. Maar de identiteiten van de individuele dopamine-producerende neuronen zijn duidelijk zeer verschillend links en rechts. Het optisch activeren van deze honderd cellen in twee soorten vliegen, heeft dramatisch verschillende gevolgen. Als je kijkt naar het gedrag van de vlieg rechts, kan je zien dat wanneer ze het middelpunt van de kamer bereikt waar de twee geuren elkaar ontmoeten, ze rechtdoor loopt zoals ze ervoor deed. Haar gedrag is volledig onveranderd. Maar het gedrag van de vlieg links is zeer verschillend. Wanneer ze het middelpunt bereikt, pauzeert ze, ze ruikt voorzichtig aan het geurpatroon, alsof ze haar omgeving besnuffelt, en keert dan om. Dit betekent dat het beleid dat de Actor voert nu een instructie bevat om de geur te mijden die zich in de rechterhelft van de kamer bevat. Dit betekent dat de Criticus gesproken moet hebben in dat dier, en dat de Criticus moet vervat zitten bij de dopamine-producerende neuronen links, maar niet bij de dopamine-producerende neuronen rechts.
Through many such experiments, we were able to narrow down the identity of the Critic to just 12 cells. These 12 cells, as shown here in green, send the output to a brain structure called the "mushroom body," which is shown here in gray. We know from our formal model that the brain structure at the receiving end of the Critic's commentary is the Actor. So this anatomy suggests that the mushroom bodies have something to do with action choice. Based on everything we know about the mushroom bodies, this makes perfect sense. In fact, it makes so much sense that we can construct an electronic toy circuit that simulates the behavior of the fly. In this electronic toy circuit, the mushroom body neurons are symbolized by the vertical bank of blue LEDs in the center of the board. These LED's are wired to sensors that detect the presence of odorous molecules in the air. Each odor activates a different combination of sensors, which in turn activates a different odor detector in the mushroom body. So the pilot in the cockpit of the fly, the Actor, can tell which odor is present simply by looking at which of the blue LEDs lights up.
Door middel van veel experimenten als deze, waren we in staat om de indentiteit van de Criticus toe te schrijven aan slechts 12 cellen. Deze 12 cellen, hier weergegeven in het groen, zenden de uitvoer naar een hersenstructuur de paddenstoelorganismen genoemd, die hier in het grijs zijn weergegeven. We weten van ons formele model dat de hersenstructuur aan het ontvangende eind van de commentaar van de Criticus de Actor is. Dus deze anatomie suggereert dat de paddenstoel organismen iets te maken hebben met keuze van actie. Gebaseerd op alles dat we weten over de paddenstoelorganismen, is dit perfect logisch. Feitelijk is het zo logisch, dat we een elektronisch speelgoedcircuit kunnen bouwen dat het gedrag van de vlieg simuleert. In dit elektronisch circuit, zijn de paddenstoelorganismen gesymboliseerd door de verticale reeks blauwe LED's in het centrum van het bord. Deze LED's zijn verbonden aan sensoren die de aanwezigheid van geurende moleculen in de lucht detecteren. Elke geur activeert een verschillende combinatie van sensoren, die op zijn beurt een bepaalde geurdetector in het paddenstoelorganisme activeert. Dus de piloot in de cockpit van de vlieg, de Actor, kan vertellen welke geur aanwezig is door eenvoudigweg te kijken naar welke blauwe LED oplicht.
What the Actor does with this information depends on its policy, which is stored in the strengths of the connection, between the odor detectors and the motors that power the fly's evasive actions. If the connection is weak, the motors will stay off and the fly will continue straight on its course. If the connection is strong, the motors will turn on and the fly will initiate a turn. Now consider a situation in which the motors stay off, the fly continues on its path and it suffers some painful consequence such as getting zapped. In a situation like this, we would expect the Critic to speak up and to tell the Actor to change its policy. We have created such a situation, artificially, by turning on the critic with a flash of light. That caused a strengthening of the connections between the currently active odor detector and the motors. So the next time the fly finds itself facing the same odor again, the connection is strong enough to turn on the motors and to trigger an evasive maneuver.
Wat de Actor doet met deze informatie hangt af van zijn beleid, dat opgeslagen is in de sterkte van de verbinding, tussen de geurdetectors en de motors die de ontwijkende acties van de vlieg aandrijven. Als de verbinding zwak is, blijven de motoren uit en blijft de vlieg op dezelfde koers. Als de verbinding sterk is, slaan de motoren aan en begint de vlieg te draaien. Nu beeld je een situatie in waar de motoren uitblijven, de vlieg zijn weg voortzet op zijn pad en een pijnlijk gevolg ondergaat zoals geëlektrocuteerd worden. In een dergelijke situatie, zoude we verwachten dat de Criticus opspreekt en de Actor vertelt zijn beleid te veranderen. We hebben artificieel een dergelijke situatie gecreëerd door de Criticus aan te zetten met een lichtflits. Die zorgde voor een versterking van de verbindingen tussen de momenteel actieve geurdetector en de motoren. Dus de volgende keer dat de vlieg zichzelf voor dezelfde geur bevindt, is de verbinding sterk genoeg om de motoren aan te zetten en een ontwijkend manoeuvre in gang te zetten.
I don't know about you, but I find it exhilarating to see how vague psychological notions evaporate and give rise to a physical, mechanistic understanding of the mind, even if it's the mind of the fly. This is one piece of good news. The other piece of good news, for a scientist at least, is that much remains to be discovered. In the experiments I told you about, we have lifted the identity of the Critic, but we still have no idea how the Critic does its job. Come to think of it, knowing when you're wrong without a teacher, or your mother, telling you, is a very hard problem. There are some ideas in computer science and in artificial intelligence as to how this might be done, but we still haven't solved a single example of how intelligent behavior springs from the physical interactions in living matter. I think we'll get there in the not too distant future.
Ik weet niet wat jij denkt, maar ik vind het fascinerend om te zien hoe vage psychologische begrippen verdwijnen en plaats maken voor een fysisch, mechanistisch begrip van de geest, zelfs al is het de geest van vliegen. Dit is één goed punt. Het andere goede nieuws, voor een wetenschapper tenminste, is dat er veel overblijft om te ontdekken. In de experimenten waarover ik heb verteld, hebben we de identiteit van de Criticus opgebracht, maar we hebben nog steeds geen idee hoe de Criticus zijn job doet. Als je erover nadenkt, weten wanneer je verkeerd bent zonder een leraar, of je moeder, die het je vertelt, is een zeer moeilijk probleem. Er zijn sommige ideeën in computerwetenschap en in artificiële intelligentie over hoe dit zou kunnen worden gedaan, maar we hebben nog steeds geen enkel voorbeeld opgelost van hoe intelligent gedrag ontspringt van fysische interacties in levende materie. Ik denk dat we er zullen geraken in de niet al te verre toekomst.
Thank you.
Dank u.
(Applause)
(Applaus)