ABOUT THE SPEAKER
Neil Burgess - Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space.

Why you should listen

Neil Burgessis is deputy director of the Institute of Cognitive Neuroscience at University College London, where he investigates of the role of the hippocampus in spatial navigation and episodic memory. His research is directed at answering questions such as: How are locations represented, stored and used in the brain? What processes and which parts of the brain are involved in remembering the spatial and temporal context of everyday events, and in finding one's way about?

To explore this space, he and his team use a range of methods for gathering data, including pioneering uses of virtual reality, as well as computational modelling and electrophysiological analysis of the function of hippocampal neurons in the rat, functional imaging of human navigation, and neuropsychological experiments on spatial and episodic memory.

A parallel interest: Investigating our human short-term memory for serial order, or how we know our 123s.

More profile about the speaker
Neil Burgess | Speaker | TED.com
TEDSalon London Spring 2011

Neil Burgess: How your brain tells you where you are

Neil Burgess: Hoe je brein je vertelt waar je bent

Filmed:
1,458,267 views

Hoe onthoud je waar je je auto hebt geparkeerd? Hoe weet je of je de goede kant op gaat? Neurowetenschapper Neil Burgess onderzoekt de neurale mechanismen die de ruimte om ons heen in kaart te brengen en hoe gekoppeld zijn aan het geheugen en de verbeelding.
- Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
When we parkpark in a biggroot parkingparkeren lot,
0
0
2000
Wanneer we parkeren op een grote parkeerplaats,
00:17
how do we rememberonthouden where we parkedgeparkeerd our carauto?
1
2000
2000
hoe onthouden we dan waar onze auto staat?
00:19
Here'sHier is the problemprobleem facinggeconfronteerd HomerHomer.
2
4000
3000
Dat is het probleem van Homer.
00:22
And we're going to try to understandbegrijpen
3
7000
2000
We gaan proberen te begrijpen
00:24
what's happeninggebeurtenis in his brainhersenen.
4
9000
2000
wat er gebeurt in zijn hersenen.
00:26
So we'llgoed startbegin with the hippocampuszeepaardje, showngetoond in yellowgeel,
5
11000
2000
We beginnen met de hippocampus (geel),
00:28
whichwelke is the organorgaan of memorygeheugen.
6
13000
2000
het geheugenorgaan.
00:30
If you have damageschade there, like in Alzheimer'sZiekte van Alzheimer,
7
15000
2000
Als hij beschadigd raakt zoals bij de ziekte van Alzheimer,
00:32
you can't rememberonthouden things includinginclusief where you parkedgeparkeerd your carauto.
8
17000
2000
weet je niet meer waar je je auto hebt geparkeerd.
00:34
It's namedgenaamd after LatinLatijn for "seahorseseahorse,"
9
19000
2000
Hippocampus is Latijn voor ‘zeepaardje’,
00:36
whichwelke it resembleslijkt op.
10
21000
2000
waarop hij lijkt.
00:38
And like the restrust uit of the brainhersenen, it's madegemaakt of neuronsneuronen.
11
23000
2000
Hij bestaat, net als de rest van de hersenen, uit neuronen.
00:40
So the humanmenselijk brainhersenen
12
25000
2000
De hersenen bevatten
00:42
has about a hundredhonderd billionmiljard neuronsneuronen in it.
13
27000
2000
ongeveer honderd miljard neuronen.
00:44
And the neuronsneuronen communicatecommuniceren with eachelk other
14
29000
3000
De neuronen praten met elkaar
00:47
by sendingBezig met verzenden little pulsespulsen or spikesspikes of electricityelektriciteit
15
32000
2000
door het sturen van kleine pulsen of stroompiekjes
00:49
viavia connectionsverbindingen to eachelk other.
16
34000
2000
via onderlinge verbindingen.
00:51
The hippocampuszeepaardje is formedgevormde of two sheetssheets of cellscellen,
17
36000
3000
De hippocampus bestaat uit
00:54
whichwelke are very denselydicht opeen interconnectedmet elkaar verbonden.
18
39000
2000
twee zeer dicht verbonden cellagen.
00:56
And scientistswetenschappers have begunbegonnen to understandbegrijpen
19
41000
2000
Wetenschappers beginnen te begrijpen
00:58
how spatialruimtelijke memorygeheugen workswerken
20
43000
2000
hoe het ruimtelijk geheugen werkt
01:00
by recordingopname from individualindividu neuronsneuronen
21
45000
2000
door de signalen van individuele neuronen
01:02
in ratsratten or micemuizen
22
47000
2000
bij ratten of muizen op te nemen
01:04
while they foragevoedergewassen or exploreonderzoeken an environmentmilieu
23
49000
2000
terwijl ze foerageren of een omgeving verkennen
01:06
looking for foodeten.
24
51000
2000
op zoek naar voedsel.
01:08
So we're going to imaginestel je voor we're recordingopname from a singlesingle neuronneuron
25
53000
3000
Stel je voor dat we de signalen van één neuron
01:11
in the hippocampuszeepaardje of this ratRat here.
26
56000
3000
in de hippocampus van deze rat hier gaan registreren.
01:14
And when it firesbranden a little spikeaar of electricityelektriciteit,
27
59000
2000
Telkens het een stroompuls afgeeft,
01:16
there's going to be a redrood dotpunt and a clickKlik.
28
61000
3000
zien we een rode stip verschijnen en horen we een klik.
01:19
So what we see
29
64000
2000
Dat neuron
01:21
is that this neuronneuron knowsweet
30
66000
2000
herkent het
01:23
whenevertelkens als the ratRat has goneweg into one particularbijzonder placeplaats in its environmentmilieu.
31
68000
3000
als de rat op een bepaalde plaats in de omgeving terechtkomt.
01:26
And it signalssignalen to the restrust uit of the brainhersenen
32
71000
2000
En signaleert dat aan de rest van de hersenen
01:28
by sendingBezig met verzenden a little electricalelektrisch spikeaar.
33
73000
3000
door het sturen van een kleine elektrische puls.
01:31
So we could showtonen the firingvuren ratetarief of that neuronneuron
34
76000
3000
We konden een verband leggen tussen de pulsfrequentie van dat neuron
01:34
as a functionfunctie of the animal'sdier locationplaats.
35
79000
2000
en de plaats van het dier.
01:36
And if we recordrecord from lots of differentverschillend neuronsneuronen,
36
81000
2000
Als we zo meerdere neuronen volgen,
01:38
we'llgoed see that differentverschillend neuronsneuronen firebrand
37
83000
2000
zien we dat verschillende neuronen vuren
01:40
when the animaldier goesgaat in differentverschillend partsonderdelen of its environmentmilieu,
38
85000
2000
voor verschillende plaatsen in zijn omgeving,
01:42
like in this squareplein boxdoos showngetoond here.
39
87000
2000
zoals in dit vierkant wordt getoond.
01:44
So togethersamen they formformulier a mapkaart
40
89000
2000
Samen vormen ze een kaart
01:46
for the restrust uit of the brainhersenen,
41
91000
2000
voor de rest van de hersenen
01:48
tellingvertellen the brainhersenen continuallyaanhoudend,
42
93000
2000
door de hersenen voortdurend te vertellen:
01:50
"Where am I now withinbinnen my environmentmilieu?"
43
95000
2000
"Waar zit ik nu in mijn omgeving?"
01:52
PlacePlaats cellscellen are alsoook beingwezen recordedopgenomen in humansmensen.
44
97000
3000
Ook bij de mens kunnen plaatscellen zo worden gevolgd.
01:55
So epilepsyepilepsie patientspatiënten sometimessoms need
45
100000
2000
Voor patiënten met epilepsie is het soms nodig
01:57
the electricalelektrisch activityactiviteit in theirhun brainhersenen monitoringtoezicht houden.
46
102000
3000
dat de elektrische activiteit van hun hersenen wordt geregistreerd.
02:00
And some of these patientspatiënten playedgespeeld a videovideo- gamespel
47
105000
2000
Sommige patiënten speelden een videospelletje
02:02
where they driverijden around a smallklein townstad-.
48
107000
2000
waarbij ze rondreden in een kleine stad.
02:04
And placeplaats cellscellen in theirhun hippocampihippocampi would firebrand, becomeworden activeactief,
49
109000
3000
Plaatscellen in hun hippocampus vuurden, werden actief,
02:07
startbegin sendingBezig met verzenden electricalelektrisch impulsesimpulsen
50
112000
3000
begonnen elektrische impulsen te verzenden
02:10
whenevertelkens als they drovedreef throughdoor a particularbijzonder locationplaats in that townstad-.
51
115000
3000
wanneer ze een bepaalde locatie in die stad passeerden.
02:13
So how does a placeplaats cellcel know
52
118000
2000
Hoe weet een plaatscel
02:15
where the ratRat or personpersoon is withinbinnen its environmentmilieu?
53
120000
3000
waar de rat of de persoon zich in zijn omgeving bevindt?
02:18
Well these two cellscellen here
54
123000
2000
Deze twee cellen hier
02:20
showtonen us that the boundariesgrenzen of the environmentmilieu
55
125000
2000
laten ons zien dat vooral de grenzen in de omgeving
02:22
are particularlyvooral importantbelangrijk.
56
127000
2000
belangrijk zijn.
02:24
So the one on the toptop
57
129000
2000
De cel aan de bovenkant
02:26
likessympathieën to firebrand sortsoort of midwayhalverwege betweentussen the wallswanden
58
131000
2000
vuurt vooral halverwege tussen de wanden
02:28
of the boxdoos that theirhun rat'sRat in.
59
133000
2000
van de ruimte waarin de rat zich bevindt.
02:30
And when you expanduitbreiden the boxdoos, the firingvuren locationplaats expandsbreidt uit.
60
135000
3000
Als je de ruimte groter maakt, gebeurt hetzelfde met de vuurlocatie.
02:33
The one belowbeneden likessympathieën to firebrand
61
138000
2000
Die hieronder vuurt vooral
02:35
whenevertelkens als there's a wallmuur closedichtbij by to the southzuiden.
62
140000
3000
bij een wand aan de zuidkant.
02:38
And if you put anothereen ander wallmuur insidebinnen the boxdoos,
63
143000
2000
Als je nog een wand in de doos aanbrengt,
02:40
then the cellcel firesbranden in bothbeide placeplaats
64
145000
2000
vuurt de cel op beide plaatsen
02:42
whereverwaar dan ook there's a wallmuur to the southzuiden
65
147000
2000
telkens ze in de ruimte
02:44
as the animaldier exploresverkent around in its boxdoos.
66
149000
3000
een zuidelijke wand tegenkomt.
02:48
So this predictsvoorspelt
67
153000
2000
Dit toont aan dat het om je heen aftasten
02:50
that sensingsensing the distancesafstanden and directionsroutebeschrijving of boundariesgrenzen around you --
68
155000
2000
van de afstanden en richtingen van de grenzen -
02:52
extendedverlengd buildingsgebouwen and so on --
69
157000
2000
grotere gebouwen en ga zo maar door -
02:54
is particularlyvooral importantbelangrijk for the hippocampuszeepaardje.
70
159000
3000
heel belangrijk is voor de hippocampus.
02:57
And indeedinderdaad, on the inputsinput to the hippocampuszeepaardje,
71
162000
2000
Inderdaad bevinden zich aan de ingangen naar de hippocampus
02:59
cellscellen are foundgevonden whichwelke projectproject into the hippocampuszeepaardje,
72
164000
2000
cellen die doorlopen in de hippocampus.
03:01
whichwelke do respondreageren exactlyprecies
73
166000
2000
Ze reageren net
03:03
to detectingopsporen boundariesgrenzen or edgesranden
74
168000
3000
bij het detecteren van grenzen of randen
03:06
at particularbijzonder distancesafstanden and directionsroutebeschrijving
75
171000
2000
op bepaalde afstanden en richtingen
03:08
from the ratRat or mousemuis
76
173000
2000
van de rat of de muis
03:10
as it's exploringverkennen around.
77
175000
2000
die bezig is met verkennen.
03:12
So the cellcel on the left, you can see,
78
177000
2000
De cel aan de linkerkant, je kan het zien,
03:14
it firesbranden whenevertelkens als the animaldier getskrijgt nearin de buurt
79
179000
2000
vuurt wanneer het dier in de buurt
03:16
to a wallmuur or a boundarygrens to the eastoosten-,
80
181000
3000
van een wand of grens in het oosten komt,
03:19
whetherof it's the edgerand or the wallmuur of a squareplein boxdoos
81
184000
3000
of het nu de rand of wand is van een vierkant
03:22
or the circularcirculaire wallmuur of the circularcirculaire boxdoos
82
187000
2000
of de ronde wand van een cirkel
03:24
or even the droplaten vallen at the edgerand of a tabletafel, whichwelke the animalsdieren are runninglopend around.
83
189000
3000
of zelfs de rand van een tafel, waarop de dieren rondrennen.
03:27
And the cellcel on the right there
84
192000
2000
De cel aan de rechterkant vuurt
03:29
firesbranden whenevertelkens als there's a boundarygrens to the southzuiden,
85
194000
2000
bij een zuidelijke grens,
03:31
whetherof it's the droplaten vallen at the edgerand of the tabletafel or a wallmuur
86
196000
2000
of dat nu de rand van een tafel, een wand
03:33
or even the gapkloof betweentussen two tablestafels that are pulledgetrokken apartdeel.
87
198000
3000
of de opening tussen twee uit elkaar geschoven tafels is.
03:36
So that's one way in whichwelke we think
88
201000
2000
We denken dat plaatscellen zo bepalen
03:38
placeplaats cellscellen determinebepalen where the animaldier is as it's exploringverkennen around.
89
203000
3000
waar het dier zich bevindt als het bezig is met verkennen.
03:41
We can alsoook testtest where we think objectsvoorwerpen are,
90
206000
3000
Zo kunnen we ook testen waar we denken dat objecten zoals deze vlag
03:44
like this goaldoel flagvlag, in simpleeenvoudig environmentsomgevingen --
91
209000
3000
zich bevinden in eenvoudige omgevingen -
03:47
or indeedinderdaad, where your carauto would be.
92
212000
2000
of waar je auto zou zijn.
03:49
So we can have people exploreonderzoeken an environmentmilieu
93
214000
3000
We kunnen mensen een omgeving laten verkennen
03:52
and see the locationplaats they have to rememberonthouden.
94
217000
3000
en de locatie die ze moeten onthouden, laten zien.
03:55
And then, if we put them back in the environmentmilieu,
95
220000
2000
Terug in de omgeving
03:57
generallyalgemeen they're quiteheel good at puttingzetten a markermarker down
96
222000
2000
weten ze over het algemeen heel goed de plaats
03:59
where they thought that flagvlag or theirhun carauto was.
97
224000
3000
waar ze dachten dat de vlag of hun auto was, terug te vinden.
04:02
But on some trialstrials,
98
227000
2000
Bij sommige proeven
04:04
we could changeverandering the shapevorm and sizegrootte of the environmentmilieu
99
229000
2000
veranderden we de vorm en de afmetingen van de omgeving
04:06
like we did with the placeplaats cellcel.
100
231000
2000
zoals we dat deden met de plaatscel.
04:08
In that casegeval, we can see
101
233000
2000
In dat geval kunnen we zien
04:10
how where they think the flagvlag had been changesveranderingen
102
235000
3000
hoe hun idee over waar de vlag zich bevond, verandert
04:13
as a functionfunctie of how you changeverandering the shapevorm and sizegrootte of the environmentmilieu.
103
238000
3000
in functie van hoe je de vorm en de grootte van de omgeving veranderde.
04:16
And what you see, for examplevoorbeeld,
104
241000
2000
Zo kan je bijvoorbeeld zien dat
04:18
if the flagvlag was where that crosskruis was in a smallklein squareplein environmentmilieu,
105
243000
3000
als de vlag stond waar dat kruis was in een klein vierkant,
04:21
and then if you askvragen people where it was,
106
246000
2000
en je de mensen vraagt waar ze was,
04:23
but you've madegemaakt the environmentmilieu biggergroter,
107
248000
2000
maar je hebt de omgeving vergroot,
04:25
where they think the flagvlag had been
108
250000
2000
dan breidt de plaats waar ze denken dat de vlag was
04:27
stretchesrek out in exactlyprecies the samedezelfde way
109
252000
2000
op dezelfde wijze uit
04:29
that the placeplaats cellcel firingvuren stretcheduitgerekt out.
110
254000
2000
als dat het afvuren van de plaatscel zich uitbreidde.
04:31
It's as if you rememberonthouden where the flagvlag was
111
256000
2000
Het lijkt alsof je weet waar de vlag was
04:33
by storingopslaan the patternpatroon of firingvuren acrossaan de overkant all of your placeplaats cellscellen
112
258000
3000
door het opslaan van het patroon van het vuren van alle plaatscellen
04:36
at that locationplaats,
113
261000
2000
op die locatie,
04:38
and then you can get back to that locationplaats
114
263000
2000
en dan kun je terug die locatie terugvinden
04:40
by movingin beweging around
115
265000
2000
door rond te bewegen om de beste overeenstemming te
04:42
so that you bestbeste matchbij elkaar passen the currentactueel patternpatroon of firingvuren of your placeplaats cellscellen
116
267000
2000
te vinden tussen het huidige patroon van afvuren van je plaatscellen
04:44
with that storedopgeslagen patternpatroon.
117
269000
2000
met dat opgeslagen patroon.
04:46
That guidesgidsen you back to the locationplaats that you want to rememberonthouden.
118
271000
3000
Dat leidt je terug naar de locatie die je wilt onthouden.
04:49
But we alsoook know where we are throughdoor movementbeweging.
119
274000
3000
Maar we weten ook waar we zijn door middel van beweging.
04:52
So if we take some outbounduitgaande pathpad --
120
277000
2000
Als we naar een uitgang gaan -
04:54
perhapsmisschien we parkpark and we wanderdwalen off --
121
279000
2000
misschien parkeren we en wandelen weg -
04:56
we know because our owneigen movementsbewegingen,
122
281000
2000
dan weten we, omdat we onze eigen bewegingen
04:58
whichwelke we can integrateintegreren over this pathpad
123
283000
2000
over dit pad kunnen integreren,
05:00
roughlyongeveer what the headingtitel directionrichting is to go back.
124
285000
2000
wat ongeveer de terugweg is.
05:02
And placeplaats cellscellen alsoook get this kindsoort of pathpad integrationintegratie inputinvoer
125
287000
4000
Ook de plaatscellen krijgen deze pad-integratieinput
05:06
from a kindsoort of cellcel calledriep a gridrooster cellcel.
126
291000
3000
van een zogenaamde rastercel.
05:09
Now gridrooster cellscellen are foundgevonden, again,
127
294000
2000
Nu worden rastercellen ook aangetroffen
05:11
on the inputsinput to the hippocampuszeepaardje,
128
296000
2000
aan de ingangen van de hippocampus.
05:13
and they're a bitbeetje like placeplaats cellscellen.
129
298000
2000
Ze zijn een beetje als plaatscellen.
05:15
But now as the ratRat exploresverkent around,
130
300000
2000
Maar als de rat nu op verkenning gaat,
05:17
eachelk individualindividu cellcel firesbranden
131
302000
2000
vuurt elke individuele cel
05:19
in a wholegeheel arrayrangschikking of differentverschillend locationslocaties
132
304000
3000
op een hele reeks verschillende locaties
05:22
whichwelke are laidlaid out acrossaan de overkant the environmentmilieu
133
307000
2000
die over de omgeving
05:24
in an amazinglyverbazend regularregelmatig triangulardriehoekige gridrooster.
134
309000
3000
een verbazingwekkend regelmatig driehoekig raster leggen.
05:29
And if you recordrecord from severalverscheidene gridrooster cellscellen --
135
314000
3000
Als je de signalen registreert van meerdere rastercellen -
05:32
showngetoond here in differentverschillend colorskleuren --
136
317000
2000
hier in verschillende kleuren -
05:34
eachelk one has a grid-likeraster-achtige firingvuren patternpatroon acrossaan de overkant the environmentmilieu,
137
319000
3000
legt elk een rasterachtig vuurpatroon over de omgeving,
05:37
and eachelk cell'svan cel grid-likeraster-achtige firingvuren patternpatroon is shiftedverschoven slightlylicht
138
322000
3000
en is het rasterachtige vuurpatroon van elke cel iets verschoven
05:40
relativefamilielid to the other cellscellen.
139
325000
2000
ten opzichte van de andere cellen.
05:42
So the redrood one firesbranden on this gridrooster
140
327000
2000
De rode vuren op dit raster,
05:44
and the greengroen one on this one and the blueblauw on on this one.
141
329000
3000
de groene op dit en de blauwe op dit.
05:47
So togethersamen, it's as if the ratRat
142
332000
3000
Tesamen is het alsof de rat
05:50
can put a virtualvirtueel gridrooster of firingvuren locationslocaties
143
335000
2000
een virtueel raster van vuurlocaties
05:52
acrossaan de overkant its environmentmilieu --
144
337000
2000
over zijn omgeving kan leggen -
05:54
a bitbeetje like the latitudeLatitude and longitudelengtegraad lineslijnen that you'dje zou find on a mapkaart,
145
339000
3000
een beetje zoals de lengte- en breedtegraadlijnen op een landkaart,
05:57
but usinggebruik makend van trianglesdriehoeken.
146
342000
2000
maar dan met driehoeken.
05:59
And as it movesmoves around,
147
344000
2000
Bij het rond bewegen,
06:01
the electricalelektrisch activityactiviteit can passslagen voor
148
346000
2000
kan de elektrische activiteit
06:03
from one of these cellscellen to the nextvolgende cellcel
149
348000
2000
van de ene cel naar de andere overgaan
06:05
to keep trackspoor of where it is,
150
350000
2000
om bij te houden waar ze is.
06:07
so that it can use its owneigen movementsbewegingen
151
352000
2000
Ze kan dus haar eigen bewegingen gebruiken
06:09
to know where it is in its environmentmilieu.
152
354000
2000
om te weten waar ze is.
06:11
Do people have gridrooster cellscellen?
153
356000
2000
Hebben mensen rastercellen?
06:13
Well because all of the grid-likeraster-achtige firingvuren patternspatronen
154
358000
2000
Omdat alle rasterachtige vuurpatronen
06:15
have the samedezelfde axesas of symmetrysymmetrie,
155
360000
2000
dezelfde symmetrieassen hebben,
06:17
the samedezelfde orientationsoriëntaties of gridrooster, showngetoond in orangeoranje here,
156
362000
3000
dezelfde rasteroriëntaties, hier weergegeven in oranje,
06:20
it meansmiddelen that the netnetto- activityactiviteit
157
365000
2000
betekent dit dat de netactiviteit
06:22
of all of the gridrooster cellscellen in a particularbijzonder partdeel of the brainhersenen
158
367000
3000
van alle rastercellen in een bepaald deel van de hersenen
06:25
should changeverandering
159
370000
2000
zou moeten veranderen
06:27
accordingvolgens to whetherof we're runninglopend alonglangs these sixzes directionsroutebeschrijving
160
372000
2000
al naar gelang we langs deze zes richtingen
06:29
or runninglopend alonglangs one of the sixzes directionsroutebeschrijving in betweentussen.
161
374000
3000
of langs een van de zes tussenrichtingen lopen.
06:32
So we can put people in an MRIMRI scannerscanner
162
377000
2000
We kunnen mensen in een MRI-scanner zetten
06:34
and have them do a little videovideo- gamespel
163
379000
2000
en ze een beetje laten videogamen,
06:36
like the one I showedtoonden you
164
381000
2000
zoals diegene die ik liet zien,
06:38
and look for this signalsignaal.
165
383000
2000
en naar dit signaal zoeken.
06:40
And indeedinderdaad, you do see it in the humanmenselijk entorhinalEntorinale cortexschors,
166
385000
3000
En inderdaad zie je dat in de menselijke entorinale cortex;
06:43
whichwelke is the samedezelfde partdeel of the brainhersenen that you see gridrooster cellscellen in ratsratten.
167
388000
3000
dat is hetzelfde deel van de hersenen waar je die rastercellen ziet bij ratten.
06:46
So back to HomerHomer.
168
391000
2000
Terug naar Homer.
06:48
He's probablywaarschijnlijk rememberingherinneren where his carauto was
169
393000
2000
Hij onthoudt waarschijnlijk waar zijn auto staat
06:50
in termstermen of the distancesafstanden and directionsroutebeschrijving
170
395000
2000
in termen van afstanden en richtingen
06:52
to extendedverlengd buildingsgebouwen and boundariesgrenzen
171
397000
2000
naar grotere gebouwen en begrenzingen
06:54
around the locationplaats where he parkedgeparkeerd.
172
399000
2000
rond de locatie waar hij geparkeerd staat.
06:56
And that would be representedvertegenwoordigd
173
401000
2000
Dat zou worden vertegenwoordigd
06:58
by the firingvuren of boundary-detectinggrens-opsporing cellscellen.
174
403000
2000
door het vuren van grensopsporende cellen.
07:00
He's alsoook rememberingherinneren the pathpad he tooknam out of the carauto parkpark,
175
405000
3000
Hij weet ook nog welke route hij volgde bij het verlaten van de parkeerplaats,
07:03
whichwelke would be representedvertegenwoordigd in the firingvuren of gridrooster cellscellen.
176
408000
3000
wat dan vertegenwoordigd zou worden door het afvuren van de rastercellen.
07:06
Now bothbeide of these kindssoorten of cellscellen
177
411000
2000
Beide soorten cellen
07:08
can make the placeplaats cellscellen firebrand.
178
413000
2000
kunnen de plaatscellen laten vuren.
07:10
And he can returnterugkeer to the locationplaats where he parkedgeparkeerd
179
415000
2000
Hij kan terugkeren naar de plaats waar hij parkeerde
07:12
by movingin beweging so as to find where it is
180
417000
3000
door zo te bewegen dat hij de plaats vindt
07:15
that bestbeste matcheswedstrijden the firingvuren patternpatroon
181
420000
2000
waar het vuurpatroon
07:17
of the placeplaats cellscellen in his brainhersenen currentlymomenteel
182
422000
2000
van de plaatscellen in zijn hersenen het best overeenkomt
07:19
with the storedopgeslagen patternpatroon where he parkedgeparkeerd his carauto.
183
424000
3000
met het opgeslagen patroon toen hij zijn auto parkeerde.
07:22
And that guidesgidsen him back to that locationplaats
184
427000
2000
Dat leidt hem terug naar die locatie
07:24
irrespectiveongeacht of visualzichtbaar cuessignalen
185
429000
2000
ongeacht de visuele signalen
07:26
like whetherof his car'sauto's actuallywerkelijk there.
186
431000
2000
of zijn auto daar wel staat.
07:28
Maybe it's been towedgesleept.
187
433000
2000
Misschien is hij al weggesleept.
07:30
But he knowsweet where it was, so he knowsweet to go and get it.
188
435000
3000
Maar hij weet waar het was, dus weet hij de plaats te vinden.
07:33
So beyondvoorbij spatialruimtelijke memorygeheugen,
189
438000
2000
Maar ook verder dan het ruimtelijk geheugen,
07:35
if we look for this grid-likeraster-achtige firingvuren patternpatroon
190
440000
2000
als we zoeken naar dit rasterachtige vuurpatroon
07:37
throughoutoveral the wholegeheel brainhersenen,
191
442000
2000
doorheen de gehele hersenen,
07:39
we see it in a wholegeheel seriesserie of locationslocaties
192
444000
3000
zien we het op een hele reeks locaties
07:42
whichwelke are always activeactief
193
447000
2000
die altijd actief zijn
07:44
when we do all kindssoorten of autobiographicalautobiografische memorygeheugen taskstaken,
194
449000
2000
als we autobiografische geheugentaken uitvoeren,
07:46
like rememberingherinneren the last time you wentgegaan to a weddingbruiloft, for examplevoorbeeld.
195
451000
3000
zoals je bijvoorbeeld herinneren wanneer je laatst naar een bruiloft ging.
07:49
So it maymei be that the neuralneurale mechanismsmechanismen
196
454000
2000
Het zou kunnen dat de neurale mechanismen
07:51
for representingvertegenwoordigen the spaceruimte around us
197
456000
3000
om de ruimte om ons heen weer te geven
07:54
are alsoook used for generatingopwekkende visualzichtbaar imagerybeeldspraak
198
459000
4000
ook voor het genereren van visuele beelden worden gebruikt,
07:58
so that we can recreaterecreëren the spatialruimtelijke scenetafereel, at leastminst,
199
463000
3000
zodat wij de ruimtelijke scène van eerdere gebeurtenissen
08:01
of the eventsevents that have happenedgebeurd to us when we want to imaginestel je voor them.
200
466000
3000
opnieuw kunnen oproepen.
08:04
So if this was happeninggebeurtenis,
201
469000
2000
Als dit zo was,
08:06
your memoriesherinneringen could startbegin by placeplaats cellscellen activatingactiveren eachelk other
202
471000
3000
konden je herinneringen opkomen doordat plaatscellen elkaar
08:09
viavia these densedicht interconnectionsinterconnecties
203
474000
2000
via deze dichte verbindingen activeerden,
08:11
and then reactivatingopnieuw activeren boundarygrens cellscellen
204
476000
2000
en daarna de grenscellen,
08:13
to createcreëren the spatialruimtelijke structurestructuur
205
478000
2000
om de ruimtelijke structuur
08:15
of the scenetafereel around your viewpointgezichtspunt.
206
480000
2000
van de scène rond je standpunt terug op te roepen.
08:17
And gridrooster cellscellen could moveverhuizing this viewpointgezichtspunt throughdoor that spaceruimte.
207
482000
2000
Rastercellen bewegen dan dit standpunt door die ruimte.
08:19
AnotherEen ander kindsoort of cellcel, headhoofd directionrichting cellscellen,
208
484000
2000
Een andere soort cellen, hoofdrichtingcellen,
08:21
whichwelke I didn't mentionnoemen yetnog,
209
486000
2000
die ik nog niet noemde,
08:23
they firebrand like a compasskompas accordingvolgens to whichwelke way you're facinggeconfronteerd.
210
488000
3000
werken als een kompas voor welke kant je opgaat.
08:26
They could definebepalen the viewingviewing directionrichting
211
491000
2000
Ze zouden de kijkrichting kunnen bepalen
08:28
from whichwelke you want to generatevoortbrengen an imagebeeld for your visualzichtbaar imagerybeeldspraak,
212
493000
3000
waarvoor je visuele beelden wil genereren, zodat je je
08:31
so you can imaginestel je voor what happenedgebeurd when you were at this weddingbruiloft, for examplevoorbeeld.
213
496000
3000
kunt voorstellen wat er gebeurde toen je, bijvoorbeeld, op dit huwelijk was.
08:34
So this is just one examplevoorbeeld
214
499000
2000
Dit is slechts één voorbeeld
08:36
of a newnieuwe eratijdperk really
215
501000
2000
van een nieuw tijdperk
08:38
in cognitivecognitieve neuroscienceneurowetenschappen
216
503000
2000
in de cognitieve neurowetenschappen
08:40
where we're beginningbegin to understandbegrijpen
217
505000
2000
waar we psychologische processen
08:42
psychologicalpsychologisch processesprocessen
218
507000
2000
beginnen te begrijpen
08:44
like how you rememberonthouden or imaginestel je voor or even think
219
509000
3000
zoals hoe je je iets herinnert of voorstelt of zelfs denkt
08:47
in termstermen of the actionsacties
220
512000
2000
in termen van de acties
08:49
of the billionsmiljarden of individualindividu neuronsneuronen that make up our brainshersenen.
221
514000
3000
van de miljarden van individuele neuronen die deel uitmaken van onze hersenen.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
Heel hartelijk bedankt.
08:54
(ApplauseApplaus)
223
519000
3000
(Applaus)
Translated by Rik Delaet
Reviewed by Christel Foncke

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Neil Burgess - Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space.

Why you should listen

Neil Burgessis is deputy director of the Institute of Cognitive Neuroscience at University College London, where he investigates of the role of the hippocampus in spatial navigation and episodic memory. His research is directed at answering questions such as: How are locations represented, stored and used in the brain? What processes and which parts of the brain are involved in remembering the spatial and temporal context of everyday events, and in finding one's way about?

To explore this space, he and his team use a range of methods for gathering data, including pioneering uses of virtual reality, as well as computational modelling and electrophysiological analysis of the function of hippocampal neurons in the rat, functional imaging of human navigation, and neuropsychological experiments on spatial and episodic memory.

A parallel interest: Investigating our human short-term memory for serial order, or how we know our 123s.

More profile about the speaker
Neil Burgess | Speaker | TED.com