ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi 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.

More profile about the speaker
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com
TED2017

Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?

Мехди Ордикхани-Сейедлар: Что происходит в вашем мозге, когда вы обращаете на что-то внимание?

Filmed:
3,083,456 views

Внимание — это не только то, на чём мы концентрируемся, но это ещё то, что наш мозг отфильтровывает. Исследуя возникающие при попытке людей сконцентрироваться паттерны в головном мозге, Мехди Ордикхани-Сейедлар, занимающийся вычислительной нейробиологией, надеется соединить мозг и компьютер, чтобы построить модели, которые можно использовать для лечения СДВГ и для помощи тем, кто потерял способность общаться. Узнайте больше об этой потрясающей науке в этом кратком захватывающем выступлении.
- Neuroscientist
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
Payingплатеж closeЗакрыть attentionвнимание to something:
0
760
2480
Удерживать на чём-то постоянное внимание —
00:15
Not that easyлегко, is it?
1
3280
1240
это не так-то просто, не так ли?
00:17
It's because our attentionвнимание is pulledвытащил
in so manyмногие differentдругой directionsнаправления at a time,
2
5520
5016
Это потому что наше внимание тянут зараз
во множество разных направлений,
00:22
and it's in factфакт prettyСимпатичная impressiveвпечатляющий
if you can stayоставаться focusedсосредоточены.
3
10560
4080
и если вы можете сосредоточиться,
то это уже сильно впечатляет само по себе.
00:28
ManyМногие people think that attentionвнимание
is all about what we are focusingфокусирование on,
4
16360
4056
Многие думают, что внимание касается
только того, на чём мы концентрируемся,
00:32
but it's alsoтакже about what informationИнформация
our brainголовной мозг is tryingпытаясь to filterфильтр out.
5
20440
4800
однако оно касается и информации,
которую наш мозг пытается отфильтровать.
00:38
There are two waysпути
you directнепосредственный your attentionвнимание.
6
26320
2720
Есть два способа, которыми вы
направляете ваше внимание.
00:41
First, there's overtнеприкрытый attentionвнимание.
7
29600
1560
Во-первых, явная ориентировка внимания.
00:43
In overtнеприкрытый attentionвнимание,
you moveпереехать your eyesглаза towardsв направлении something
8
31640
4136
При явной ориентировке
вы переводите ваши глаза на что-то,
00:47
in orderзаказ to payплатить attentionвнимание to it.
9
35800
1560
чтобы обратить на это внимание.
00:50
Then there's covertзавуалированный attentionвнимание.
10
38360
1976
Затем есть скрытая ориентировка внимания.
00:52
In covertзавуалированный attentionвнимание,
you payплатить attentionвнимание to something,
11
40360
4016
При скрытой ориентировке
вы обращаете на что-то внимание,
00:56
but withoutбез movingперемещение your eyesглаза.
12
44400
1560
но без движения глаз.
00:59
Think of drivingвождение for a secondвторой.
13
47040
1640
Подумайте на секунду о вождении.
01:02
Your overtнеприкрытый attentionвнимание,
your directionнаправление of the eyesглаза,
14
50960
3016
Ваша явная ориентировка внимания,
направление вашего взгляда —
01:06
are in frontфронт,
15
54000
1656
вперёд,
01:07
but that's your covertзавуалированный attentionвнимание
16
55680
1776
но при этом скрытая ориентировка
01:09
whichкоторый is constantlyпостоянно scanningсканирование
the surroundingокружающих areaплощадь,
17
57480
3080
постоянно сканирует
окружающее вас пространство,
01:13
where you don't actuallyна самом деле look at them.
18
61600
1880
хотя на деле вы не смотрите вокруг.
01:17
I'm a computationalвычислительный neuroscientistнейробиолог,
19
65519
1937
Я занимаюсь вычислительной нейробиологией
01:19
and I work on cognitiveпознавательный
brain-machineмозг-машина interfacesинтерфейсы,
20
67480
3096
и работаю над когнитивными
нейрокомпьютерными интерфейсами,
01:22
or bringingприведение togetherвместе
the brainголовной мозг and the computerкомпьютер.
21
70600
3040
то есть над проблемой
объединения мозга и компьютера.
01:26
I love brainголовной мозг patternsузоры.
22
74720
1600
Мне нравятся паттерны головного мозга.
01:28
BrainГоловной мозг patternsузоры are importantважный for us
23
76720
1696
Мозговые паттерны важны для нас,
01:30
because basedисходя из on them
we can buildстроить modelsмодели for the computersкомпьютеры,
24
78440
3496
потому что на их основе мы можем создавать
модели для компьютеров,
01:33
and basedисходя из on these modelsмодели
25
81960
1416
и на основе этих моделей
01:35
computersкомпьютеры can recognizeпризнать
how well our brainголовной мозг functionsфункции.
26
83400
4216
компьютер может распознавать,
насколько правильно работает наш мозг.
01:39
And if it doesn't functionфункция well,
27
87640
1600
И если он не работает правильно,
01:42
then these computersкомпьютеры themselvesсамих себя
can be used as assistiveассистивная devicesприборы
28
90080
3920
тогда эти компьютеры сами по себе можно
применять как вспомогательные устройства
01:46
for therapiesтерапии.
29
94760
1200
для лечения.
01:48
But that alsoтакже meansозначает something,
30
96480
1640
А это значит очень многое,
01:51
because choosingвыбор the wrongнеправильно patternsузоры
31
99360
2496
потому что выбор неправильных паттернов
01:53
will give us the wrongнеправильно modelsмодели
32
101880
1896
даст нам неправильные модели,
01:55
and thereforeследовательно the wrongнеправильно therapiesтерапии.
33
103800
1656
и это приведёт к неверному лечению.
01:57
Right?
34
105480
1200
Так ведь?
01:59
In caseдело of attentionвнимание,
35
107640
1656
Если говорить о внимании,
02:01
the factфакт that we can
36
109320
1280
тот факт, что мы можем
02:03
shiftсдвиг our attentionвнимание not only by our eyesглаза
37
111800
3496
переключать наше внимание
не только с помощью глаз,
02:07
but alsoтакже by thinkingмышление --
38
115320
1320
но ещё и с помощью мыслей,
02:09
that makesмарки covertзавуалированный attentionвнимание
an interestingинтересно modelмодель for computersкомпьютеры.
39
117440
4080
делает скрытую ориентировку внимания
интересной моделью для компьютеров.
02:14
So I wanted to know
what are the brainwaveблестящая идея patternsузоры
40
122280
3456
Поэтому я и захотел узнать, какие паттерны
мозговых волн формируются,
02:17
when you look overtlyоткрыто
or when you look covertlyскрытно.
41
125760
3680
когда вы смотрите с явной ориентировкой
или когда вы смотрите со скрытой.
02:22
I setзадавать up an experimentэксперимент for that.
42
130440
1760
Для этого я провёл эксперимент.
02:24
In this experimentэксперимент
there are two flickeringмерцающий squaresквадраты,
43
132960
2736
В этом эксперименте было
два мерцающих квадрата,
02:27
one of them flickeringмерцающий
at a slowerпомедленнее rateставка than the other one.
44
135720
3360
один из них мерцал
с меньшей частотой, чем другой.
02:32
Dependingв зависимости on whichкоторый of these flickersмерцает
you are payingплатеж attentionвнимание to,
45
140600
3816
В зависимости от того, на мерцание
какого квадрата вы обращаете внимание,
02:36
certainопределенный partsчасти of your brainголовной мозг
will startНачало resonatingрезонирующий in the sameодна и та же rateставка
46
144440
3960
определённые части вашего мозга
начнут резонировать с той же частотой,
02:41
as that flickeringмерцающий rateставка.
47
149200
1440
что и частота этого мерцания.
02:44
So by analyzingанализирующая your brainголовной мозг signalsсигналы,
48
152000
2936
Итак, анализируя сигналы
вашего головного мозга,
02:46
we can trackтрек where exactlyв точку
you are watchingнаблюдение
49
154960
3040
мы можем отследить,
куда именно вы смотрите
02:50
or you are payingплатеж attentionвнимание to.
50
158760
1560
или на что вы обращаете внимание.
02:55
So to see what happensпроисходит in your brainголовной мозг
when you payплатить overtнеприкрытый attentionвнимание,
51
163000
4216
И чтобы увидеть, что происходит в мозге,
когда смотрите с явной ориентировкой,
02:59
I askedспросил people to look directlyнепосредственно
in one of the squaresквадраты
52
167240
3256
я попросил людей смотреть
непосредственно в один из квадратов
03:02
and payплатить attentionвнимание to it.
53
170520
1280
и обратить внимание на него.
03:04
In this caseдело, not surprisinglyкак ни странно,
we saw that these flickeringмерцающий squaresквадраты
54
172760
5296
В этом случае, что и неудивительно,
мы увидели, что эти мерцающие квадраты
03:10
appearedпоявился in theirих brainголовной мозг signalsсигналы
55
178080
1936
появились в их мозговых сигналах,
03:12
whichкоторый was comingприход
from the back of theirих headглава,
56
180040
2360
которые шли от затылочной области головы,
03:15
whichкоторый is responsibleответственность for the processingобработка
of your visualвизуальный informationИнформация.
57
183560
3400
отвечающей за обработку
вашей визуальной информации.
03:20
But I was really interestedзаинтересованный
58
188280
2336
Но на самом деле мне было интересно
03:22
to see what happensпроисходит in your brainголовной мозг
when you payплатить covertзавуалированный attentionвнимание.
59
190640
3160
увидеть, что происходит в мозге, когда вы
используете скрытую ориентировку.
03:26
So this time I askedспросил people
to look in the middleсредний of the screenэкран
60
194480
3896
Поэтому на этот раз я попросил людей
смотреть в центр экрана
03:30
and withoutбез movingперемещение theirих eyesглаза,
61
198400
1880
и, не двигая при этом глазами,
03:33
to payплатить attentionвнимание
to eitherили of these squaresквадраты.
62
201120
2720
обратить внимание на любой из квадратов.
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Когда мы это проделали,
03:38
we saw that bothи то и другое of these flickeringмерцающий ratesставки
appearedпоявился in theirих brainголовной мозг signalsсигналы,
64
206760
3936
мы увидели, что обе скорости мерцания
появились в мозговых сигналах,
03:42
but interestinglyинтересно,
65
210720
1200
но, что интересно,
03:44
only one of them,
whichкоторый was paidоплаченный attentionвнимание to,
66
212640
3536
только у одной из них — того квадрата,
на который обратили внимание, —
03:48
had strongerсильнее signalsсигналы,
67
216200
1656
были более сильные сигналы,
03:49
so there was something in the brainголовной мозг
68
217880
2256
то есть в мозге есть нечто,
03:52
whichкоторый was handlingобращение this informationИнформация
69
220160
2536
что обрабатывает эту информацию,
03:54
so that thing in the brainголовной мозг was basicallyв основном
the activationактивация of the frontalлобовой areaплощадь.
70
222720
6200
поэтому эта штука в мозге в основном
отвечает за активацию лобной доли.
04:02
The frontфронт partчасть of your brainголовной мозг
is responsibleответственность
71
230440
2976
Лобная доля вашего мозга отвечает
04:05
for higherвыше cognitiveпознавательный functionsфункции as a humanчеловек.
72
233440
2880
за ваши высшие когнитивные
функции как человека.
04:09
The frontalлобовой partчасть,
it seemsкажется that it worksработает as a filterфильтр
73
237160
4440
Похоже, что лобная доля
работает как фильтр,
04:14
tryingпытаясь to let informationИнформация come in
only from the right flickerмерцать
74
242640
4376
пытающийся пропустить информацию
только о мерцании справа,
04:19
that you are payingплатеж attentionвнимание to
75
247040
1640
на которое вы обращаете внимание,
04:21
and tryingпытаясь to inhibitпрепятствовать the informationИнформация
comingприход from the ignoredигнорируются one.
76
249400
3960
и пытающийся подавлять информацию, идущую
от мерцания, которое вы игнорируете.
04:27
The filteringфильтрация abilityспособность of the brainголовной мозг
is indeedв самом деле a keyключ for attentionвнимание,
77
255400
5296
Фильтрующая способность мозга несомненно
является ключом ко вниманию,
04:32
whichкоторый is missingотсутствует in some people,
78
260720
2776
которое утеряно у некоторых людей,
04:35
for exampleпример in people with ADHDADHD.
79
263520
2480
например, у людей с СДВГ.
04:38
So a personчеловек with ADHDADHD
cannotне могу inhibitпрепятствовать these distractorsдистракторы,
80
266640
5016
Итак, человек с СДВГ не может подавлять
факторы, отвлекающие внимание,
04:43
and that's why they can't focusфокус
for a long time on a singleОдин taskзадача.
81
271680
4760
и поэтому эти люди и не могут долго
фокусироваться на одном задании.
04:49
But what if this personчеловек
82
277600
1536
Но что, если такой человек
04:51
could playиграть a specificконкретный computerкомпьютер gameигра
83
279160
3536
сможет играть в определённую
компьютерную игру
04:54
with his brainголовной мозг connectedсвязанный to the computerкомпьютер,
84
282720
2880
со своим мозгом,
подключённым к компьютеру,
04:58
and then trainпоезд his ownсвоя brainголовной мозг
85
286440
2120
и потом научит свой мозг
05:01
to inhibitпрепятствовать these distractorsдистракторы?
86
289360
2440
подавлять эти факторы,
отвлекающие внимание?
05:05
Well, ADHDADHD is just one exampleпример.
87
293680
2480
Ну, СДВГ — это только один пример.
05:09
We can use these cognitiveпознавательный
brain-machineмозг-машина interfacesинтерфейсы
88
297200
3256
Мы можем использовать эти когнитивные
нейрокомпьютерные интерфейсы
05:12
for manyмногие other cognitiveпознавательный fieldsполя.
89
300480
2200
во многих других когнитивных областях.
05:15
It was just a fewмало yearsлет agoтому назад
90
303760
1776
Всего несколько лет назад
05:17
that my grandfatherДед had a strokeИнсульт,
and he lostпотерял completeполный abilityспособность to speakговорить.
91
305560
5720
у моего дедушки был инсульт, и он
полностью потерял способность говорить.
05:24
He could understandПонимаю everybodyвсе,
but there was no way to respondотвечать,
92
312640
3336
Он мог всех понимать,
но у него не было способа ответить,
05:28
even not writingписьмо
because he was illiterateнеграмотный.
93
316000
2480
даже через письмо,
потому что он был неграмотным.
05:32
So he passedпрошло away in silenceтишина.
94
320000
2520
Поэтому он умер в безмолвии.
05:36
I rememberзапомнить thinkingмышление at that time:
95
324800
2336
Я помню, что думал в то время:
05:39
What if we could have a computerкомпьютер
96
327160
3896
что, если бы у нас был компьютер,
05:43
whichкоторый could speakговорить for him?
97
331080
1360
который мог бы говорить за него?
05:45
Now, after yearsлет that I am in this fieldполе,
98
333840
2216
Теперь, спустя годы моей работы
в этой области,
05:48
I can see that this mightмог бы be possibleвозможное.
99
336080
2320
я понимаю, что такое возможно.
05:52
ImagineПредставить if we can find brainwaveблестящая идея patternsузоры
100
340240
2856
Представьте, если бы мы нашли
паттерны мозговых волн,
05:55
when people think
about imagesизображений or even lettersбуквы,
101
343120
3440
возникающие, когда люди думают
об изображениях или даже о буквах,
05:59
like the letterписьмо A generatesгенерирует
a differentдругой brainwaveблестящая идея patternшаблон
102
347720
2936
вроде того, что буква А порождает
иной паттерн мозговой волны,
06:02
than the letterписьмо B, and so on.
103
350680
1720
чем буква В, и так далее.
06:04
Could a computerкомпьютер one day
communicateобщаться for people who can't speakговорить?
104
352960
3680
Сможет ли компьютер однажды говорить
за людей, которые этого не могут?
06:09
What if a computerкомпьютер
105
357640
1440
Что, если компьютер
06:11
can help us understandПонимаю
the thoughtsмысли of a personчеловек in a comaкома?
106
359960
4560
сможет помочь нам понять мысли
человека в коме?
06:17
We are not there yetвсе же,
107
365840
1616
Мы ещё не достигли этого,
06:19
but payплатить closeЗакрыть attentionвнимание.
108
367480
2736
но будьте предельно внимательны.
06:22
We will be there soonскоро.
109
370240
1696
Мы скоро этого достигнем.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Спасибо.
06:25
(ApplauseАплодисменты)
111
373480
5632
(Аплодисменты)
Translated by Evgenia Makuni
Reviewed by Yulia Kallistratova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi 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.

More profile about the speaker
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com