TEDSalon London Spring 2011
Neil Burgess: How your brain tells you where you are
نیل برگس:چگونه مغز شما میگوید که شما در کجا هستید
Filmed:
Readability: 4.2
1,458,267 views
چگونه بیاد میاورید که خودرویتان را در کجا پارک کردید؟چگونه متوجه میشوید که درجهت صحیح در حرکت هستید؟متخصص علوم اعصاب بنام نیل برگس برروی مکانیسمهای عصبی که فضای اطراف مان را نقشه برداری میکند را مطالعه می کند، و چگونه آنها با حافظه و تصور نمودن مرتبط میشنوند.
Neil Burgess - Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space. Full bio
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 park in a big parking lot,
0
0
2000
موقعی که ما ماشینمونو در یک پارکینگ بزرگ پارک میکنیم
00:17
how do we remember where we parked our car?
1
2000
2000
چطور بیاد میاریم که ماشینمونو در کجا پارک کردیم؟
00:19
Here's the problem facing Homer.
2
4000
3000
این مشکلیه که هومرباهاش مواجه است.
00:22
And we're going to try to understand
3
7000
2000
وما میخواهیم بفهمیم که
00:24
what's happening in his brain.
4
9000
2000
درمغز او چه میگذره؟
00:26
So we'll start with the hippocampus, shown in yellow,
5
11000
2000
خب ما با هیپوکمپ که برنگ زرد نشان داده شده شروع میکنیم
00:28
which is the organ of memory.
6
13000
2000
هیپوکمپ اندام حافظه است.
00:30
If you have damage there, like in Alzheimer's,
7
15000
2000
اگه دراین ناحیه دچار آسیب بشید مثل آلزابمر
00:32
you can't remember things including where you parked your car.
8
17000
2000
شما نمیتونید چیزهایی شامل محل پارک کردن ماشینتونو بیاد بیارید
00:34
It's named after Latin for "seahorse,"
9
19000
2000
این بدنبال یک نام لاتینی بنام"اسب دریایی" نامیده شد
00:36
which it resembles.
10
21000
2000
که ازنظر شکل ظاهری شبیه اونه.
00:38
And like the rest of the brain, it's made of neurons.
11
23000
2000
ومانند بقیه مغز از رشته های عصبی ساخته شده.
00:40
So the human brain
12
25000
2000
که مغز انسان
00:42
has about a hundred billion neurons in it.
13
27000
2000
حاوی حدودا یکصد میلیارد رشته عصبی در درونش است.
00:44
And the neurons communicate with each other
14
29000
3000
واین رشته های عصبی که از این پس اونها رو بنام نرون میشناسیم با هم درارتباط هستند.
00:47
by sending little pulses or spikes of electricity
15
32000
2000
با ارسال پالسهای کوچک یا جرقه های الکتریکی با یکدیگر در ارتباط مقابل هستیند.
00:49
via connections to each other.
16
34000
2000
با ارسال پالسهای کوچک یا جرقه های الکتریکی با یکدیگر در ارتباط مقابل هستیند.
00:51
The hippocampus is formed of two sheets of cells,
17
36000
3000
هیپوکمپ از دوصفحه سلول ساخته میشه
00:54
which are very densely interconnected.
18
39000
2000
که بسیار متراکم با هم درارتباطند.
00:56
And scientists have begun to understand
19
41000
2000
ودانشمندان شروع به فهمیدن
00:58
how spatial memory works
20
43000
2000
چگونگی کارکردن حافظه شکلی و مکانی کرده اند،
01:00
by recording from individual neurons
21
45000
2000
با ضبط کردن نورونهای منفرد
01:02
in rats or mice
22
47000
2000
درموشهای خرما یا موشهای خانگی
01:04
while they forage or explore an environment
23
49000
2000
در حالیکه بدنبال غذا یا اکتشاف محیط زیست هستند
01:06
looking for food.
24
51000
2000
در حالیکه بدنبال غذا یا اکتشاف محیط زیست هستند
01:08
So we're going to imagine we're recording from a single neuron
25
53000
3000
خب تصورکنیم داریم از یک نورون این موش در ناحیه هیپم کامپ ضبط می کنم.
01:11
in the hippocampus of this rat here.
26
56000
3000
خب تصورکنیم داریم از یک نورون این موش در ناحیه هیپم کامپ ضبط می کنم.
01:14
And when it fires a little spike of electricity,
27
59000
2000
وزمانی که اون یک جرقه الکتریکی از خودش ساطع میکنه
01:16
there's going to be a red dot and a click.
28
61000
3000
قراره یک نقطه قرمزرنگ باشه و یک کلیک.
01:19
So what we see
29
64000
2000
درنتیجه آنچه که مامیبینیم
01:21
is that this neuron knows
30
66000
2000
اینه که این نورون
01:23
whenever the rat has gone into one particular place in its environment.
31
68000
3000
هرزمانی را که این موش به یک مکان بخصوص درمحیط زیستش رفته را میشناسد.
01:26
And it signals to the rest of the brain
32
71000
2000
وبا ارسال یک جرقه الکتریکی کوچک به بقیه مغز پیام میفرسته.
01:28
by sending a little electrical spike.
33
73000
3000
وبا ارسال یک جرقه الکتریکی کوچک به بقیه مغز پیام میفرسته.
01:31
So we could show the firing rate of that neuron
34
76000
3000
درنتیجه ما میتونیم سرعت خروج این پیامها از نورون
01:34
as a function of the animal's location.
35
79000
2000
رابعنوان یک عملکرد موقعیت حیوان نشان دهیم.
01:36
And if we record from lots of different neurons,
36
81000
2000
و اگه از بسیاری از نورونهای متفاوت این اطلاعاتو بدست بیاریم
01:38
we'll see that different neurons fire
37
83000
2000
میبینیم که نورونهای متفاوتی درحال ارسال اطلاعاتند درهنگامی که حیوان به نقاط مختلف محیط اطرافش میره
01:40
when the animal goes in different parts of its environment,
38
85000
2000
میبینیم که نورونهای متفاوتی درحال ارسال اطلاعاتند درهنگامی که حیوان به نقاط مختلف محیط اطرافش میره
01:42
like in this square box shown here.
39
87000
2000
مثل جعبه مربع شکلی که اینجا نشان داده شده.
01:44
So together they form a map
40
89000
2000
که به اتفاق هم یک نقشه را برای بقیه بخشهای مغز شکل میدهند
01:46
for the rest of the brain,
41
91000
2000
که به اتفاق هم یک نقشه را برای بقیه بخشهای مغز شکل میدهند
01:48
telling the brain continually,
42
93000
2000
ودائما دارن به مغز میگن
01:50
"Where am I now within my environment?"
43
95000
2000
" الان در کجای محیط اطرافم هستم ؟"
01:52
Place cells are also being recorded in humans.
44
97000
3000
سلولهای مکانی هم در حال ضبط شدن درانسانها هستند.
01:55
So epilepsy patients sometimes need
45
100000
2000
درنتیجه بیماران مبتلا به تشنج(صرع) گاهی اوقات
01:57
the electrical activity in their brain monitoring.
46
102000
3000
نیازمند فعالیت الکتریکی در راهبری مغزشان هستند.
02:00
And some of these patients played a video game
47
105000
2000
وبرخی از این بیماران در یک بازی ویدئویی بازی کردند
02:02
where they drive around a small town.
48
107000
2000
جایی که اونها دوروبریک شهر کوچک میگردند.
02:04
And place cells in their hippocampi would fire, become active,
49
109000
3000
وسلولهای مکانی درهیپوکامپشون که آتش میکرد فعال میشه
02:07
start sending electrical impulses
50
112000
3000
و هرزمان که اونها بسمت اون مکان بخصوص در اون شهر میراندندُ اونها شروع به ارسال پالسهای الکتریکی میکنند
02:10
whenever they drove through a particular location in that town.
51
115000
3000
و هرزمان که اونها بسمت اون مکان بخصوص در اون شهر میراندندُ اونها شروع به ارسال پالسهای الکتریکی میکنند
02:13
So how does a place cell know
52
118000
2000
خب یک سلول مکانی چگونه
02:15
where the rat or person is within its environment?
53
120000
3000
میفهمه یک موش یا انسان در درون محیط اطرافش هست؟
02:18
Well these two cells here
54
123000
2000
خوب، این دوتاسلول اینجا هستند
02:20
show us that the boundaries of the environment
55
125000
2000
وبه ما مرزهای محیط اطرافمون را نشون میدن.
02:22
are particularly important.
56
127000
2000
خیلی با اهمیت و مهمند.
02:24
So the one on the top
57
129000
2000
اون یکی که در بالا قرار داره
02:26
likes to fire sort of midway between the walls
58
131000
2000
دوست داره که شلیک کنه بنوعی به میانه دیوارهای
02:28
of the box that their rat's in.
59
133000
2000
جعبه ای که موشها درونش هستند.
02:30
And when you expand the box, the firing location expands.
60
135000
3000
وزمانی که جعبه را بسط میدید مکان شلیک هم بسط پیدا میکنه.
02:33
The one below likes to fire
61
138000
2000
اونی که پایینه دوست داره شلیک کنه
02:35
whenever there's a wall close by to the south.
62
140000
3000
هرزمانی که یک دیوار به جنوب نزدیک بشه.
02:38
And if you put another wall inside the box,
63
143000
2000
واگه شما یک دیوار دیگه داخل جعبه قراربدید
02:40
then the cell fires in both place
64
145000
2000
سلول درهر دومکان شلیک میکنه
02:42
wherever there's a wall to the south
65
147000
2000
هرجایی که دیواری بسمت جنوب وجودداشته باشه
02:44
as the animal explores around in its box.
66
149000
3000
همانطور که جانور دوروبر ودرون جعبه به اکتشاف میپردازه.
02:48
So this predicts
67
153000
2000
درنتیجه این پیشگوییها
02:50
that sensing the distances and directions of boundaries around you --
68
155000
2000
که فواصل و جهات مرزها ی دوروبرشمارابراتون محسوس میکنه--
02:52
extended buildings and so on --
69
157000
2000
ساختمانهای امتداد یافته و نظایراون--
02:54
is particularly important for the hippocampus.
70
159000
3000
برای هیپوکمپ بطور ویژه ای مهمه.
02:57
And indeed, on the inputs to the hippocampus,
71
162000
2000
ودرواقع در ورودیهای به هیپوکامپ
02:59
cells are found which project into the hippocampus,
72
164000
2000
سلولهایی یافت میشن که به داخل هیپوکمپ وارد میشه و برنامه ریزی شده است.
03:01
which do respond exactly
73
166000
2000
که بطوردقیق به مرزهای جستجوگر و یا لبه ها در فواصل و جهات مشخص از محلی که موشها در حال جستجو هستند، پاسخ میدهد.
03:03
to detecting boundaries or edges
74
168000
3000
که بطوردقیق به مرزهای جستجوگر و یا لبه ها در فواصل و جهات مشخص از محلی که موشها در حال جستجو هستند، پاسخ میدهد.
03:06
at particular distances and directions
75
171000
2000
که بطوردقیق به مرزهای جستجوگر و یا لبه ها در فواصل و جهات مشخص از محلی که موشها در حال جستجو هستند، پاسخ میدهد.
03:08
from the rat or mouse
76
173000
2000
که بطوردقیق به مرزهای جستجوگر و یا لبه ها در فواصل و جهات مشخص از محلی که موشها در حال جستجو هستند، پاسخ میدهد.
03:10
as it's exploring around.
77
175000
2000
که بطوردقیق به مرزهای جستجوگر و یا لبه ها در فواصل و جهات مشخص از محلی که موشها در حال جستجو هستند، پاسخ میدهد.
03:12
So the cell on the left, you can see,
78
177000
2000
سلول سمت چپ که دارید میبینید
03:14
it fires whenever the animal gets near
79
179000
2000
شلیک میکنه هرزمان که جانور به دیوار یا مرزی که در سمت شرق واقع شده نزدیک میشود شلیک میکنه
03:16
to a wall or a boundary to the east,
80
181000
3000
شلیک میکنه هرزمان که جانور به دیوار یا مرزی که در سمت شرق واقع شده نزدیک میشود شلیک میکنه
03:19
whether it's the edge or the wall of a square box
81
184000
3000
خواه لبه باشه یا دیوار یک جعبه مکعب باشه
03:22
or the circular wall of the circular box
82
187000
2000
یا دیوار کروی یک جعبه مدور باشه
03:24
or even the drop at the edge of a table, which the animals are running around.
83
189000
3000
یا حتی در یک سقوط در کناره میز که جانورها دارند دورش میگردن.
03:27
And the cell on the right there
84
192000
2000
و سلول سمت راست
03:29
fires whenever there's a boundary to the south,
85
194000
2000
هرزمان که یک مرز بسمت جنوب باشه شلیک میکنه
03:31
whether it's the drop at the edge of the table or a wall
86
196000
2000
خواه سقوط در در لبه این میز یا یک دیوار
03:33
or even the gap between two tables that are pulled apart.
87
198000
3000
یا حتی یک فاصله بین دو میز که دارند ازهم جدا میشن باشه
03:36
So that's one way in which we think
88
201000
2000
درنتیجه اون یک شیوه ایست که ما تفکرمیکنیم
03:38
place cells determine where the animal is as it's exploring around.
89
203000
3000
سلولهای مکانی تمایز میدن کجا جانورداره پرسه میزنه.
03:41
We can also test where we think objects are,
90
206000
3000
همچنین میتونیم آزمایش کنیم که فکر میکنیم اشیاء در کجا هستند،
03:44
like this goal flag, in simple environments --
91
209000
3000
مثل پرچم هدف در محیط ساده--
03:47
or indeed, where your car would be.
92
212000
2000
یا درواقع ماشین شما کجامیتونه باشه.
03:49
So we can have people explore an environment
93
214000
3000
ما میتونیم مردمی را داشته باشیم که محیطی را کشف میکنند
03:52
and see the location they have to remember.
94
217000
3000
و مکانی را که مجبور به یاداوری باشند را ببینند.
03:55
And then, if we put them back in the environment,
95
220000
2000
وبعد اگر ما اونها را در محیط به عقب برگردانیم
03:57
generally they're quite good at putting a marker down
96
222000
2000
عموما اونها در اینکه یک نشانگر را پایین بگذارند خیلی خوبند
03:59
where they thought that flag or their car was.
97
224000
3000
جایی که اونها فکرکردند اون پرچم یا ماشینشون بوده.
04:02
But on some trials,
98
227000
2000
ولی دربرخی آزمایشات
04:04
we could change the shape and size of the environment
99
229000
2000
مامیتونیم اندازه و شکل محیط را عوض کنیم
04:06
like we did with the place cell.
100
231000
2000
مانند کاری را که با سلولهای مکانی کردیم.
04:08
In that case, we can see
101
233000
2000
دراین مورد میتونیم ببینیم
04:10
how where they think the flag had been changes
102
235000
3000
چگونه اونها فکرمیکنند که پرچم تغییرکرده
04:13
as a function of how you change the shape and size of the environment.
103
238000
3000
بعنوان یک عملکرد اینکه چگونه شما شکل و اندازه محیط را تغییر میدهید.
04:16
And what you see, for example,
104
241000
2000
وبعنوان مثال چیزی که میبینید
04:18
if the flag was where that cross was in a small square environment,
105
243000
3000
اگه اون پرچم جایی که اون تقاطع بود ، در یک محیط مربع مانند کوچک قرار داشت،
04:21
and then if you ask people where it was,
106
246000
2000
وبعد اگه شما ازمردم بپرسید اون کجا بود
04:23
but you've made the environment bigger,
107
248000
2000
ولی شما محیط رابزرگتر کرده اید
04:25
where they think the flag had been
108
250000
2000
جایی که اونها فکر میکنند اون پرچم
04:27
stretches out in exactly the same way
109
252000
2000
دقیقا بهمون طریق کشیده شده
04:29
that the place cell firing stretched out.
110
254000
2000
که سلولهای مکانی به بیرون کشیده شده ها شلیک میکنه
04:31
It's as if you remember where the flag was
111
256000
2000
این درصورتیه که بیاد بیارید اون پرچم کجابود
04:33
by storing the pattern of firing across all of your place cells
112
258000
3000
با نگهداری مدل شلیک کردن به سرتاسر سلولهای مکانی شما
04:36
at that location,
113
261000
2000
دراون مکان
04:38
and then you can get back to that location
114
263000
2000
وبعد شما میتونید به همون مکان برگردید
04:40
by moving around
115
265000
2000
با بدورچرخیدن
04:42
so that you best match the current pattern of firing of your place cells
116
267000
2000
که بهترین حالت ممکن موجود در شلیک کردن سلولهای مکانی را انجام داده اید
04:44
with that stored pattern.
117
269000
2000
با اون مدل نگهداری شده.
04:46
That guides you back to the location that you want to remember.
118
271000
3000
اون شما را راهنمایی میکنه به مکانی که میخواهید بیاد بیاورید برگردید
04:49
But we also know where we are through movement.
119
274000
3000
ولی ما همچنین میدانیم درکجاما در مسیر حرکت هستیم
04:52
So if we take some outbound path --
120
277000
2000
درنتیجه اگر ما رهسپار مسیرشویم--
04:54
perhaps we park and we wander off --
121
279000
2000
شاید ما پارک کنیم و متعجب شویم--
04:56
we know because our own movements,
122
281000
2000
مامیدونیم چونکه حرکتهای خودمان
04:58
which we can integrate over this path
123
283000
2000
که میتونیم دراین مسیر متمایز کنیم
05:00
roughly what the heading direction is to go back.
124
285000
2000
تقریبا چیزی که جهت را نشان میده درپشت سرماست.
05:02
And place cells also get this kind of path integration input
125
287000
4000
وسلولهای مکانی ورودی اینچنین نوع از تمایز راه را میگیرند
05:06
from a kind of cell called a grid cell.
126
291000
3000
از یک نوع ازسلول بنام سلول مشبک.
05:09
Now grid cells are found, again,
127
294000
2000
اکنون سلولهای مشبک دوباره یافت میشن
05:11
on the inputs to the hippocampus,
128
296000
2000
در ورودیهای هیپوکمپ
05:13
and they're a bit like place cells.
129
298000
2000
و اونها کمی شبیه سلولهای مکانی هستند.
05:15
But now as the rat explores around,
130
300000
2000
ولی الان همانطور که موش دوروبرپرسه میزنه
05:17
each individual cell fires
131
302000
2000
هریک ازسلولهای منفرد شلیک میکنن
05:19
in a whole array of different locations
132
304000
3000
در یک دسته از مکانهای متفاوت
05:22
which are laid out across the environment
133
307000
2000
که در سراسر محیط پخش و بطور شگفت آوری به شکل یک شبکه منظم در میآیند.
05:24
in an amazingly regular triangular grid.
134
309000
3000
که در سراسر محیط پخش و بطور شگفت آوری به شکل یک شبکه منظم در میآیند.
05:29
And if you record from several grid cells --
135
314000
3000
واگه شما ازچندین سلول مشبک ضبط کنید-
05:32
shown here in different colors --
136
317000
2000
اینجا برنگهای متفاوت نشان داده شده است-
05:34
each one has a grid-like firing pattern across the environment,
137
319000
3000
که هریک الگوی شبکه ای مانند شلیک درمحیط دارند
05:37
and each cell's grid-like firing pattern is shifted slightly
138
322000
3000
وهریک از این الگوهای شلیکی سلول کمی نسبت به سایر سلولها تغییر میکنه.
05:40
relative to the other cells.
139
325000
2000
وهریک از این الگوهای شلیکی سلول کمی نسبت به سایر سلولها تغییر میکنه.
05:42
So the red one fires on this grid
140
327000
2000
درنتیجه قرمز رنگها دراین شبکه ، وسبزرنگها دراین یکی وآبی ها رنگها در این شلیک میکنند.
05:44
and the green one on this one and the blue on on this one.
141
329000
3000
درنتیجه قرمز رنگها دراین شبکه ، وسبزرنگها دراین یکی وآبی ها رنگها در این شلیک میکنند.
05:47
So together, it's as if the rat
142
332000
3000
درنتیجه باهم
05:50
can put a virtual grid of firing locations
143
335000
2000
اگه موش بتونه یک شبکه مجازی از مکانهای شلیک کننده در سراسر محیطش بگذاره --
05:52
across its environment --
144
337000
2000
اگه موش بتونه یک شبکه مجازی از مکانهای شلیک کننده در سراسر محیطش بگذاره --
05:54
a bit like the latitude and longitude lines that you'd find on a map,
145
339000
3000
کمی شبیه خطوط عرض و طول جغرافیایی که روی نقشه جغرافیایی می یابید است ولی از
05:57
but using triangles.
146
342000
2000
ولی مثلثی استفاده میشه.
05:59
And as it moves around,
147
344000
2000
وهمینطور که میگرده
06:01
the electrical activity can pass
148
346000
2000
فعالیت الکتریکی میتونه عبورکنه
06:03
from one of these cells to the next cell
149
348000
2000
ازسلولی به سلول دیگه عبورکنه
06:05
to keep track of where it is,
150
350000
2000
برای اینکه ردیابی کنه کجاست
06:07
so that it can use its own movements
151
352000
2000
بنابر این برای اینکه بفهمه کجای محیط قرارداره ، اون میتونه از حرکات خودشو استفاده کنه.
06:09
to know where it is in its environment.
152
354000
2000
بنابر این برای اینکه بفهمه کجای محیط قرارداره ، اون میتونه از حرکات خودشو استفاده کنه.
06:11
Do people have grid cells?
153
356000
2000
آیا مردم سلولهای مشبک دارن؟
06:13
Well because all of the grid-like firing patterns
154
358000
2000
خب بخاطراینکه همه الگوهای شلیک شبه مشبکی
06:15
have the same axes of symmetry,
155
360000
2000
محورهای تقارن یکسانی دارند
06:17
the same orientations of grid, shown in orange here,
156
362000
3000
جهت گیریهای شبکیه ای یکسان که اینجا برنگ نارنجی نشان داده میشه
06:20
it means that the net activity
157
365000
2000
بدین معناست که فعالیت شبکه
06:22
of all of the grid cells in a particular part of the brain
158
367000
3000
همه سلولهای شبکه ای در یک قسمت ویژه ازمغز
06:25
should change
159
370000
2000
باید تغییرکنند
06:27
according to whether we're running along these six directions
160
372000
2000
مطابق با اینکه آیا ما داریم در طول این شش جهت و یا به طول یکی از این شش جهت می دویم.
06:29
or running along one of the six directions in between.
161
374000
3000
یا بسوی یکی از این 6 جهات.
06:32
So we can put people in an MRI scanner
162
377000
2000
خب..مامیتونیم مردم را دریک اسکنر MRI قراردهیم
06:34
and have them do a little video game
163
379000
2000
و اونها را وادار کنیم که کمی بازی ویدئویی بازی کنند
06:36
like the one I showed you
164
381000
2000
مثل اونچه نشونتون دادم
06:38
and look for this signal.
165
383000
2000
و جستجوبرای این علامت.
06:40
And indeed, you do see it in the human entorhinal cortex,
166
385000
3000
ودرواقع شما اونو در قسمتی از قشر مغز زیاد میبینید
06:43
which is the same part of the brain that you see grid cells in rats.
167
388000
3000
که همون قسمتی ازمغزه که شما سلولهای مشبک را در موش میبینید.
06:46
So back to Homer.
168
391000
2000
خب به هامر برگردیم.
06:48
He's probably remembering where his car was
169
393000
2000
او احتمالا داره بیاد میاره ماشینش کجا بود
06:50
in terms of the distances and directions
170
395000
2000
ازنظر فواصل و جهت ها
06:52
to extended buildings and boundaries
171
397000
2000
برای ساختمانهای امتداد یافته و مرزها
06:54
around the location where he parked.
172
399000
2000
دراطراف مکانی که او پارک کرده.
06:56
And that would be represented
173
401000
2000
و اون میتونه توسط شلیک سلولهای جستجوی مرزی نمایانگر بشه
06:58
by the firing of boundary-detecting cells.
174
403000
2000
و اون میتونه توسط شلیک سلولهای جستجوی مرزی نمایانگر بشه
07:00
He's also remembering the path he took out of the car park,
175
405000
3000
او همچنین داره بیاد میاره مسیری را که از پارکینگ اومده
07:03
which would be represented in the firing of grid cells.
176
408000
3000
که میتونه در شلیک سلولهای مشبک نماینگرشود.
07:06
Now both of these kinds of cells
177
411000
2000
حالا هردوی این نوع سلولها
07:08
can make the place cells fire.
178
413000
2000
میتونند سلولهای مکانی را به شلیک وادارند.
07:10
And he can return to the location where he parked
179
415000
2000
واو میتونه به مکانی که ماشینشو پارک کرده برگرده
07:12
by moving so as to find where it is
180
417000
3000
با حرکت کردن بمنظور یافتن مکان اون
07:15
that best matches the firing pattern
181
420000
2000
که بهترین تطابق الگوی شلیک
07:17
of the place cells in his brain currently
182
422000
2000
از سلولهای مکانی حاضر در مغزش
07:19
with the stored pattern where he parked his car.
183
424000
3000
با الگوی نگهداری شده از محلی که ماشینشو پارک کرده.
07:22
And that guides him back to that location
184
427000
2000
واون راهنماییش میکنه که به اون مکان برگرده
07:24
irrespective of visual cues
185
429000
2000
بدون درنظرگرفتن سرنخهای بینایی
07:26
like whether his car's actually there.
186
431000
2000
مثل اینکه ماشینش واقعا اونجاست.
07:28
Maybe it's been towed.
187
433000
2000
شاید اون را بُرده شده باشه.
07:30
But he knows where it was, so he knows to go and get it.
188
435000
3000
ولی او میدونه که اون کجابوده درنتیجه او میدونه که بره واونو بگیره.
07:33
So beyond spatial memory,
189
438000
2000
که درپس حافظه فضایی
07:35
if we look for this grid-like firing pattern
190
440000
2000
اگه ما بدنبال این الگوی شلیک شبه مشبک در کل مغز باشیم،
07:37
throughout the whole brain,
191
442000
2000
اگه ما بدنبال این الگوی شلیک شبه مشبک در کل مغز باشیم،
07:39
we see it in a whole series of locations
192
444000
3000
میبینیم که هنگامی که ما حافظه سرگذشت خودمونو بیاد میآوریم اغلب در یک سری کامل از مکانها فعالند.
07:42
which are always active
193
447000
2000
میبینیم که هنگامی که ما حافظه سرگذشت خودمونو بیاد میآوریم اغلب در یک سری کامل از مکانها فعالند.
07:44
when we do all kinds of autobiographical memory tasks,
194
449000
2000
میبینیم که هنگامی که ما حافظه سرگذشت خودمونو بیاد میآوریم اغلب در یک سری کامل از مکانها فعالند.
07:46
like remembering the last time you went to a wedding, for example.
195
451000
3000
برای مثال ، مانند بیاد آوردن آخرین باری که به یک مراسم عروسی رفتید.
07:49
So it may be that the neural mechanisms
196
454000
2000
اون ممکنه مکانیسم عصبی باشه
07:51
for representing the space around us
197
456000
3000
برای نمایندگی فضای اطراف ما
07:54
are also used for generating visual imagery
198
459000
4000
که برای تولید تصاویر بصری نیز استفاده میشوند
07:58
so that we can recreate the spatial scene, at least,
199
463000
3000
که حداقل میتونیم صحنه فضا و مکان رویدادهایی که برامون اتفاق افتاده اند را در زمانی که میخواهیم اونها راتصورکنیم ، بازسازی کنیم.
08:01
of the events that have happened to us when we want to imagine them.
200
466000
3000
که حداقل میتونیم صحنه فضا و مکان رویدادهایی که برامون اتفاق افتاده اند را در زمانی که میخواهیم اونها راتصورکنیم ، بازسازی کنیم.
08:04
So if this was happening,
201
469000
2000
درنتیجه اگه این اتفاق میفتاد
08:06
your memories could start by place cells activating each other
202
471000
3000
حافظه شما میتونست با فعال هریک از سلولهای مکانی شروع بشه
08:09
via these dense interconnections
203
474000
2000
درمقابل این روابط و تعاملات بسیار فشرده
08:11
and then reactivating boundary cells
204
476000
2000
و بعد بازفعال سازی سلولهای مرزی
08:13
to create the spatial structure
205
478000
2000
برای خلق ساختار فضایی
08:15
of the scene around your viewpoint.
206
480000
2000
صحنه دوروبر نقطه دیدتون
08:17
And grid cells could move this viewpoint through that space.
207
482000
2000
و سلولهای مشبک میتونن این نقطه دید را از میان اون فضا حرکت دهند.
08:19
Another kind of cell, head direction cells,
208
484000
2000
و نوع دیگری از سلوولها بنام سلولهای جهت دهند به جلو
08:21
which I didn't mention yet,
209
486000
2000
که من هنوز اسمی ازش نبردم
08:23
they fire like a compass according to which way you're facing.
210
488000
3000
که مانندیک قطب نما شلیک میکنه با درنظرگرفتن اینکه شما به کدوم طرف میرید
08:26
They could define the viewing direction
211
491000
2000
آنها می توانند جهت نگاه را از جایی که شما می خواهید یک تصویر برای تصویرساز بصری خود بسازید، را تعریف کنند.
08:28
from which you want to generate an image for your visual imagery,
212
493000
3000
آنها می توانند جهت نگاه را از جایی که شما می خواهید یک تصویر برای تصویرساز بصری خود بسازید، را تعریف کنند.
08:31
so you can imagine what happened when you were at this wedding, for example.
213
496000
3000
آنها می توانند جهت نگاه را از جایی که شما می خواهید یک تصویر برای تصویرساز بصری خود بسازید، را تعریف کنند.
08:34
So this is just one example
214
499000
2000
که این فقط یک مثال است
08:36
of a new era really
215
501000
2000
از یک دوره جدید
08:38
in cognitive neuroscience
216
503000
2000
در علم اعصاب شناختی
08:40
where we're beginning to understand
217
505000
2000
جایی که فراگیری
08:42
psychological processes
218
507000
2000
پروسه های روانشناختی شروع کردیم
08:44
like how you remember or imagine or even think
219
509000
3000
مانند اینکه چطور بیاد میارید یا تصورمیکنید یا حتی فکرمیکنید
08:47
in terms of the actions
220
512000
2000
ازلحاظ کنشهای
08:49
of the billions of individual neurons that make up our brains.
221
514000
3000
میلیاردها نرونی که مغزمان را میسازند.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
ازشما ممنونم
08:54
(Applause)
223
519000
3000
...تشویق حضار...
ABOUT THE SPEAKER
Neil Burgess - NeuroscientistAt 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.
Neil Burgess | Speaker | TED.com