TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: O que acontece no nosso cérebro quando prestamos atenção?
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
A atenção não é apenas sobre aquilo em que nos focamos — é também sobre o que os nossos cérebros filtram. Ao investigar padrões no cérebro enquanto as pessoas se tentam concentrar, o neurocientista computacional Mehdi Ordikhani-Seyedlar espera aproximar mais o cérebro e o computador, construindo modelos que podem ser usados para tratar TDAH e ajudar aqueles que perderam a capacidade de comunicar. Saiba mais sobre esta empolgante ciência nesta breve e fascinante palestra.
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces. Full bio
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Paying close attention to something:
0
760
2480
Prestar muita atenção a uma coisa
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
não é tão fácil, pois não?
00:17
It's because our attention is pulled
in so many different directions at a time,
in so many different directions at a time,
2
5520
5016
Isso é porque muitas coisas chamam
a nossa atenção ao mesmo tempo,
a nossa atenção ao mesmo tempo,
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
e na verdade é incrível
se conseguirmos ficar concentrados.
se conseguirmos ficar concentrados.
00:28
Many people think that attention
is all about what we are focusing on,
is all about what we are focusing on,
4
16360
4056
Muitas pessoas acham que a atenção
é apenas aquilo em que nos estamos a focar,
é apenas aquilo em que nos estamos a focar,
00:32
but it's also about what information
our brain is trying to filter out.
our brain is trying to filter out.
5
20440
4800
mas também é sobre quais as informações
que o cérebro está a tentar filtrar.
que o cérebro está a tentar filtrar.
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
Há duas formas
de direcionar a nossa atenção.
de direcionar a nossa atenção.
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
Primeiro, há a atenção direta.
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
Na atenção direta,
movemos o olhar para uma coisa
movemos o olhar para uma coisa
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
para lhe prestar atenção.
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
Depois, há a atenção indireta.
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
Na atenção indireta,
prestamos atenção a alguma coisa,
prestamos atenção a alguma coisa,
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
mas sem mover o olhar.
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
Pensem, por um segundo, em conduzir.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
A nossa atenção direta,
a direção do nosso olhar,
a direção do nosso olhar,
01:06
are in front,
15
54000
1656
está virada para a frente,
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
mas é a atenção indireta
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
que está constantemente
a examinar a área circundante,
a examinar a área circundante,
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
para a qual na verdade não olhamos.
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
Eu sou neurocientista computacional,
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
e trabalho em interfaces
cognitivas cérebro-máquina,
cognitivas cérebro-máquina,
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
ou seja, em juntar
o cérebro e o computador.
o cérebro e o computador.
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
Eu gosto de padrões cerebrais.
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
Os padrões cerebrais são importantes
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
porque, com base neles, podemos
construir modelos para computadores,
construir modelos para computadores,
01:33
and based on these models
25
81960
1416
e, com base nesses modelos,
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
os computadores podem reconhecer
quão bem o nosso cérebro funciona.
quão bem o nosso cérebro funciona.
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
Se ele não funciona bem,
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
então esses mesmos computadores
podem ser usados
podem ser usados
como dispositivos auxiliares para terapias.
01:46
for therapies.
29
94760
1200
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
Mas isso também significa outra coisa,
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
porque escolher os padrões errados,
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
vai dar-nos os modelos errados,
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
e, portanto, as terapias erradas.
01:57
Right?
34
105480
1200
Certo?
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
No caso da atenção,
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
o facto de conseguirmos
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
mudar a nossa atenção,
não só pelo olhar
não só pelo olhar
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
mas também pelo pensamento,
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
isso faz da atenção indireta
um modelo interessante para computadores.
um modelo interessante para computadores.
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
Então, eu queria saber
quais são os padrões das ondas cerebrais
quais são os padrões das ondas cerebrais
02:17
when you look overtly
or when you look covertly.
or when you look covertly.
41
125760
3680
quando olhamos diretamente
ou quando olhamos indiretamente.
ou quando olhamos indiretamente.
02:22
I set up an experiment for that.
42
130440
1760
Eu criei uma experiência para isso.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
Nesta experiência
há dois quadrados a piscar,
há dois quadrados a piscar,
02:27
one of them flickering
at a slower rate than the other one.
at a slower rate than the other one.
44
135720
3360
um deles a piscar a um ritmo
mais lento do que o outro.
mais lento do que o outro.
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
Dependendo em qual destes quadrados
estamos a focar a atenção,
estamos a focar a atenção,
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
certas partes do nosso cérebro
irão começar a ressoar no mesmo ritmo
irão começar a ressoar no mesmo ritmo
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
do ritmo do quadrado.
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
Assim, analisando os sinais do cérebro
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
podemos detetar exatamente
para onde estamos a olhar
para onde estamos a olhar
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
ou a prestar atenção.
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
Então, para ver o que acontece no cérebro
quando se presta atenção direta
quando se presta atenção direta
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
pedi a pessoas para olharem diretamente
para um dos quadrados
para um dos quadrados
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
e lhe prestarem atenção.
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
Neste caso, não surpreendentemente,
vimos que esses quadrados a piscar
vimos que esses quadrados a piscar
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
apareciam nos sinais do cérebro
03:12
which was coming
from the back of their head,
from the back of their head,
56
180040
2360
que estavam a vir
da parte de trás da cabeça,
da parte de trás da cabeça,
03:15
which is responsible for the processing
of your visual information.
of your visual information.
57
183560
3400
que é responsável por processar
a informação visual.
a informação visual.
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
Mas eu estava realmente interessado
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
em saber o que acontece no cérebro
quando se presta atenção indireta.
quando se presta atenção indireta.
03:26
So this time I asked people
to look in the middle of the screen
to look in the middle of the screen
60
194480
3896
Então, desta vez eu pedi às pessoas
para olharem para o meio do ecrã
para olharem para o meio do ecrã
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
e, sem moverem o olhar,
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
prestarem atenção a
qualquer um desses quadrados.
qualquer um desses quadrados.
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Quando fizemos isso,
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
vimos que ambos os quadrados a piscar
apareceram nos sinais cerebrais
apareceram nos sinais cerebrais
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
mas, curiosamente,
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
só um deles,
em que estava focada a atenção,
em que estava focada a atenção,
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
tinha sinais mais fortes.
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
Portanto, havia algo no cérebro
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
que estava a processar esta informação.
03:54
so that thing in the brain was basically
the activation of the frontal area.
the activation of the frontal area.
70
222720
6200
Então, aquela coisa no cérebro era
basicamente a ativação da área frontal.
basicamente a ativação da área frontal.
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
A parte frontal do nosso cérebro
é responsável
é responsável
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
por funções cognitivas superiores
como seres humanos.
como seres humanos.
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
A parte frontal
parece funcionar como um filtro,
parece funcionar como um filtro,
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
a tentar deixar entrar a informação
só daquele quadrado
só daquele quadrado
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
a que estamos a prestar atenção
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
e a tentar inibir a informação
vindo do que está a ser ignorado.
vindo do que está a ser ignorado.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
A capacidade de filtragem do cérebro
é de facto uma chave para a atenção,
é de facto uma chave para a atenção,
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
que falta nalgumas pessoas,
04:35
for example in people with ADHD.
79
263520
2480
por exemplo, em pessoas com TDAH.
04:38
So a person with ADHD
cannot inhibit these distractors,
cannot inhibit these distractors,
80
266640
5016
Uma pessoa com TDAH
não consegue inibir esses distratores,
não consegue inibir esses distratores,
04:43
and that's why they can't focus
for a long time on a single task.
for a long time on a single task.
81
271680
4760
e é por isso que não conseguem
focar-se muito tempo numa só tarefa.
focar-se muito tempo numa só tarefa.
04:49
But what if this person
82
277600
1536
Mas, e se essa pessoa pudesse
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
jogar um jogo de computador específico
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
com o cérebro ligado ao computador,
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
e depois treinar o seu próprio cérebro
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
para inibir estes distratores?
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
Bom, o TDAH é só um exemplo.
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
Nós podemos usar essas interfaces
cognitivas cérebro-máquina
cognitivas cérebro-máquina
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
para muitos outros campos cognitivos.
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
Há alguns anos,
05:17
that my grandfather had a stroke,
and he lost complete ability to speak.
and he lost complete ability to speak.
91
305560
5720
o meu avô teve um ACV,
e perdeu totalmente a capacidade de falar.
e perdeu totalmente a capacidade de falar.
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
Ele entendia toda a gente,
mas não conseguia responder,
mas não conseguia responder,
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
nem sequer pela escrita
porque ele era analfabeto.
porque ele era analfabeto.
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
Então ele faleceu em silêncio.
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
Lembro-me de pensar naquele momento:
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
E se nós pudéssemos ter um computador
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
que pudesse falar por ele?
05:45
Now, after years that I am in this field,
98
333840
2216
Agora, anos depois de eu estar nesta área,
05:48
I can see that this might be possible.
99
336080
2320
vejo que isso pode ser uma possibilidade.
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
Imaginem se pudermos encontrar
padrões de ondas cerebrais
padrões de ondas cerebrais
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
quando as pessoas pensam
em imagens, ou até mesmo em letras,
em imagens, ou até mesmo em letras,
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
por exemplo, a letra A gerar
um padrão de onda cerebral
um padrão de onda cerebral
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
diferente da letra B, e assim por diante.
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
Poderia o computador um dia comunicar
pelas pessoas que não podem falar?
pelas pessoas que não podem falar?
06:09
What if a computer
105
357640
1440
E se um computador
06:11
can help us understand
the thoughts of a person in a coma?
the thoughts of a person in a coma?
106
359960
4560
nos puder ajudar a entender
os pensamentos de uma pessoa em coma?
os pensamentos de uma pessoa em coma?
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
Ainda lá não chegámos,
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
mas prestem muita atenção.
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
Chegaremos lá em breve.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Obrigado.
06:25
(Applause)
111
373480
5632
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - NeuroscientistMehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces.
Why you should listen
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a research scientist interested in brain-wave patterns generated by neural activities in the brain. Since embarking on his research on neuroscience, Ordikhani-Seyedlar has been working on different brain functions such as learning, memory, pain and, more recently, visual attention in humans. He also conducted a part of his research on monkeys when he was in Dr. Miguel Nicolelis' lab at Duke University. His findings help implement more accurate brain-machine interfaces to treat people who are suffering from attention deficiency.
After receiving his Ph.D in Biomedical Engineering, Ordikhani-Seyedlar was offered a postdoctoral position by Duke University to develop algorithms to process large-scale neuronal activity and brain-machine interfaces. However, due to political complications in the United States, Ordikhani-Seyedlar -- an Iranian citizen -- changed his plan to continue his brain research outside the US for some time.
As a passionate neuroscientist and neuroengineer, Ordikhani-Seyedlar's aim is to improve brain pattern detectability in computers. This enhances the ability of brain-machine interfaces substantially to better target the defected brain function which in turn enhances the sustainability of treatment effect.
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com