TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
مهدی اوردیخانی سیدلر: در موقع “توجه“ چه اتفاقی در مغز شما می‌افتد؟
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
توجه فقط به این معنا نیست که ما به چه چیزی تمرکز می کنیم، بلکه همچنین به این معناست که چه چیزی توسط مغز ما فیلتر میشود. با تحقیق روی الگوهای مغزی افرادی که سعی می کنند تمرکز کنند، محقق عصب شناس محاسباتی مهدی اوردیخانی سیدلر امیدوار است بتواند با به کنار هم آوردن مغز و کامپیوتر مدلهائی ایجاد کند که بتوانند برای درمان ADHD (پیش فعالی) مورد استفاده قرار گیرند و به کسانی که قابلیت برقراری ارتباط را از دست داده اند کمک کند. در این صحبت خلاصه و جالب بیشتر در مورد این علم هیجان انگیز بشنوید.
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
توجه دقیق به چیزی
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
کارساده ای نیست،
این طورنیست؟
این طورنیست؟
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
برای اینکه توجه ما در آن واحد
به جهت های مختلفی جلب می شود،
به جهت های مختلفی جلب می شود،
و آن در حقیقت بسیار چشمگیر است
اگر شما بتوانید متمرکز بمانید
اگر شما بتوانید متمرکز بمانید
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
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
عموما تصور بر این است که منظور از توجه
فقط چیزی است که ما به آن تمرکز می کنیم
فقط چیزی است که ما به آن تمرکز می کنیم
ولی آن همچنین درباره اطلاعاتی است
که مغز ما تلاش می کند آنها را فیلتر کند
که مغز ما تلاش می کند آنها را فیلتر کند
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
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
دو راه برای هدایت توجه شما وجود دارد
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
اولی, توجه آشکار است
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
در توجه آشکار شما چشمانتان را
به سوی چیزی حرکت می دهید
به سوی چیزی حرکت می دهید
تا به آن توجه کنید.
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
بعدی توجه پنهان است
در توجه پنهان شما به چیزی توجه می کنید،
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
بدون اینکه چشمانتان را
[ به طرف آن شی ] حرکت دهید.
[ به طرف آن شی ] حرکت دهید.
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
برای یک لحظه به رانندگی فکر کنید.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
توجه آشکار شما، مسیر نگاه شما،
به سمت جلو است،
01:06
are in front,
15
54000
1656
اما این توجه پنهان شماست
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
که به طور مداوم محیط اطرافتان
را بررسی (اسکن) میکند
را بررسی (اسکن) میکند
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
جاهایی که در واقع شما
به آنها نگاه [مستقیم] نمیکنید
به آنها نگاه [مستقیم] نمیکنید
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
من عصب شناس محاسباتی هستم،
و روی واسط ( تقابل ) شناختی
مغز و کامپیوتر(ماشین) کار می کنم
مغز و کامپیوتر(ماشین) کار می کنم
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
یا به عبارت دیگر
کنارهم آوردن مغز و کامپیوتر
کنارهم آوردن مغز و کامپیوتر
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
من عاشق الگوهای مغز هستم
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
الگوهای مغز برای ما مهم هستند
چونکه بر اساس آنها ما می توانیم
مدل هایی برای کامپیوترها بسازیم،
مدل هایی برای کامپیوترها بسازیم،
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
و براساس این مدل ها
01:33
and based on these models
25
81960
1416
کامپیوتر ها می توانند
عملکرد مغزما را تشخیص دهند.
عملکرد مغزما را تشخیص دهند.
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
و اگر این عملکرد مختل شود،
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
این کامپیوترها خودشان می توانند به عنوان
دستگاههای کمکی برای درمان بکار بروند.
دستگاههای کمکی برای درمان بکار بروند.
01:46
for therapies.
29
94760
1200
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
ولی این همچنین به این معناست که
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
به دلیل اینکه انتخاب الگوی اشتباه،
به ما مدل اشتباه خواهد داد
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
و بنابراین به درمان اشتباه
خواهد انجامید، درسته؟
خواهد انجامید، درسته؟
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
01:57
Right?
34
105480
1200
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
در مورد "توجه".
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
حقیقتی که وجود دارد اینست.
که ما می توانیم دقتمان را
نه تنها توسط حرکت چشم
نه تنها توسط حرکت چشم
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
بلکه توسط ذهنمان تغییر دهیم.
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
این امر باعث می شود که توجه پنهان
مدل جالبی برای کامپیوتر باشد.
مدل جالبی برای کامپیوتر باشد.
بنابراین من می خواستم بدانم
الگوهای امواج مغزی به چه شکلی هستند
الگوهای امواج مغزی به چه شکلی هستند
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
وقتی شما آشکارا یا پنهان نگاه می کنید.
02:17
when you look overtly
or when you look covertly.
or when you look covertly.
41
125760
3680
02:22
I set up an experiment for that.
42
130440
1760
به خاطر همین من یک آزمایش انجام دادم.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
در این آزمایش دو عدد
مربع چشمک زن وجود دارد.
مربع چشمک زن وجود دارد.
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
یکی از آنها با سرعتی کمتر از
دیگری چشمک میزند
دیگری چشمک میزند
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
بسته به اینکه به کدام یک از
این چشمکزنها توجه میکنید،
این چشمکزنها توجه میکنید،
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
قسمت خاصی از مغز شما شروع به نوسان
با همان سرعتی که چشمکزن دارد می کند
با همان سرعتی که چشمکزن دارد می کند
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
بنابراین با تجزیه و تحلیل
سیگنالهای مغز شما،
سیگنالهای مغز شما،
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
ما می توانیم پی ببریم که شما
دقیقا به کجا نگاه می کنید
دقیقا به کجا نگاه می کنید
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
یا دقیقا به کجا توجه می کنید
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
بنابراین برای دیدن اینکه وقتی شما توجه
آشکارمی کنید چه اتفاقی درمغز شما می افتد،
آشکارمی کنید چه اتفاقی درمغز شما می افتد،
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
من از افراد خواستم تا مستقیما به یکی از
مربعها با دقت نگاه کنند
مربعها با دقت نگاه کنند
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
در این حالت همانطور که انتظار میرفت
مشاهده کردیم که این مربعهای چشمک زن
مشاهده کردیم که این مربعهای چشمک زن
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
در سیگنالهای مغزی آنها ظاهر شد
که از طرف قسمت پشت سر آنها منشأٔ میگرفت،
03:12
which was coming
from the back of their head,
from the back of their head,
56
180040
2360
03:15
which is responsible for the processing
of your visual information.
of your visual information.
57
183560
3400
جائیکه که مسئول پردازش
اطلاعات بصری شماست
اطلاعات بصری شماست
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
اما من واقعا علاقه مند بودم
تا ببینم وقتی شما توجه پنهان میکنید
چه اتفاقی در مغز شما می افتد
چه اتفاقی در مغز شما می افتد
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
بنابراین این بار از افراد خواستم
تا به مرکز صفحه نمایش نگاه کنند
تا به مرکز صفحه نمایش نگاه کنند
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
و بدون اینکه چشمشان را حرکت دهند
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
به یکی از این دو مربع توجه کنند
03:37
When we did that,
63
205120
1616
وقتی اینکار را انجام دادیم،
مشاهده کردیم که هر دوی این چشمکزن ها
در سیگنالهای مغزی افراد ظاهر شدند،
در سیگنالهای مغزی افراد ظاهر شدند،
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
اما جالب این که
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
فقط یکی از آنها که به آن توجه شده بود،
سیگنالهای قویتری داشت
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
پس یک چیزی در مغز بود
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
که این اطلاعات را اداره می کرد
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
آن چیز در مغز اساسا
فعال سازی ناحیه پیشانی بود
فعال سازی ناحیه پیشانی بود
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
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
قسمت پیشانی مغز
مسئول اعمال شناختی در انسان است
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
این طور به نظر می رسد که قسمت
پیشانی[ مغز] به عنوان فیلتری کار می کند
پیشانی[ مغز] به عنوان فیلتری کار می کند
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
که سعی می کند اجازهٔ ورود اطلاعات
فقط از چشمک زنی دهد
فقط از چشمک زنی دهد
دهد که توجه شما به آن است
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
و سعی در مهار اطلاعاتی می کند
که از دیگری (نادیده گرفته شده) می آیند.
که از دیگری (نادیده گرفته شده) می آیند.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
قابلیت فیلتر کردن مغز در واقع
کلید توجه است،
کلید توجه است،
که برخی افراد فاقد آنند
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
برای مثال در افرادی که دچار
ADHD (پیش فعالی) هستند.
ADHD (پیش فعالی) هستند.
04:35
for example in people with ADHD.
79
263520
2480
04:38
So a person with ADHD
cannot inhibit these distractors,
cannot inhibit these distractors,
80
266640
5016
بنابراین شخص مبتلا به پیش فعالی
نمی تواند این عوامل حواسپرتی را مهار کند.
نمی تواند این عوامل حواسپرتی را مهار کند.
و به خاطر همین این افراد نمی توانند
برای مدت طولانی روی یک عمل واحد تمرکز کنند
برای مدت طولانی روی یک عمل واحد تمرکز کنند
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
04:49
But what if this person
82
277600
1536
اما چه می شد اگر این شخص
می توانست با مغزش که به کامپیوترمتصل
شده است یک بازی کامپیوتری خاصی انجام دهد.
شده است یک بازی کامپیوتری خاصی انجام دهد.
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
و سپس به مغز خودش تمرین دهد
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
تا این عوامل حواسپرتی را مهار کند؟
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
به هرحال ، پیش فعالی فقط یکی از مثالهاست
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
ما می توانیم این رابط های
شناختی مغز و ماشین را
شناختی مغز و ماشین را
برای دیگر زمینه های شناختی استفاده کنیم
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
همین چند سال پیش بود
که پدر بزرگ من دچار سکته شد
و توانائی صحبت کردن را به کلی از دست داد
و توانائی صحبت کردن را به کلی از دست داد
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
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
او می توانست همه چیز را بفهمد،
اما راهی برایش نبود تا بتواند جواب بدهد،
اما راهی برایش نبود تا بتواند جواب بدهد،
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
حتی توسط نوشتن چون او بیسواد بود
(سواد خواندن و نوشتن نداشت)
(سواد خواندن و نوشتن نداشت)
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
بنابراین او در سکوت درگذشت
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
من به یاد دارم که در آن زمان
به این فکر می کردم
به این فکر می کردم
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
چه می شد اگر ما می توانستیم
کامپیوتری داشته باشیم
کامپیوتری داشته باشیم
که بتواند بجای او حرف بزند؟
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
اکنون بعد از سالها که من دراین
زمینه فعالیت می کنم
زمینه فعالیت می کنم
05:45
Now, after years that I am in this field,
98
333840
2216
05:48
I can see that this might be possible.
99
336080
2320
می توانم تصور کنم که
این می تواند امکان پذیر باشد
این می تواند امکان پذیر باشد
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
تصور کنید اگر ما بتوانیم
الگوهای امواج مغزی پیدا کنیم
الگوهای امواج مغزی پیدا کنیم
که وقتی افراد در مورد عکسی یا
حتی حروف الفبا فکر می کنند
حتی حروف الفبا فکر می کنند
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
مثلا حرف "الف" الگوی امواج مغزی متفاوتی
نسبت به حرف "ب" تولید می کند
و به همین ترتیب
و به همین ترتیب
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
می تواند روزی کامپیوتر بجای افرادی ارتباط
برقرار کند که توانائی صحبت کردن ندارند؟
برقرار کند که توانائی صحبت کردن ندارند؟
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
06:09
What if a computer
105
357640
1440
چه می شد اگر یک کامپیوتر
می توانست به ما برای درک (فهمیدن) افکار
یک شخص که در کما است کمک کند؟
یک شخص که در کما است کمک کند؟
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
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
ما هنوز در آن مرحله نیستیم،
ولی با دقت توجه کنید
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
ما بزودی به آن مرحله خواهیم رسید
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
متشکرم
06:23
Thank you.
110
371960
1496
06:25
(Applause)
111
373480
5632
(تشویق حضار)
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