TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: Hva skjer med hjernen når du følger med på noe?
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
Oppmerksomhet handler ikke bare om det vi følger med på - det handler også om hva hjernen filtrerer ut. Ved å studere hjernemønster mens mennesker prøver å fokusere har dataingeniør Madhi Ordikhani-Seyedlar et håp om å bringe hjernen og datamaskinen nærmere hverandre, ved å bygge modeller som kan bli brukt til å behandle f.eks. ADHD og hjelpe de som har mistet muligheten for å kommunisere. Hør mer om denne spennende forskningen i hans korte, fascinerende foredrag.
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
Å følge nøye med på noe:
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
ikke så lett, eller hva?
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
Det er fordi oppmerksomheten vår blir
trukket i forskjellige retninger hele tiden.
trukket i forskjellige retninger hele tiden.
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
Det er faktisk veldig imponerende
hvis du klarer å holde fokus.
hvis du klarer å holde fokus.
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
Mange trur at oppmerksomhet
handler om hva vi fokuserer på,
handler om hva vi fokuserer på,
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
men det handler også om hvilken
informasjon hjernen filtrerer ut.
informasjon hjernen filtrerer ut.
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
Det finnes to måter
å bruke oppmerksomheten på.
å bruke oppmerksomheten på.
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
Først har vi åpen oppmerksomhet.
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
I åpen oppmerksomhet
flytter du øynene mot noe
flytter du øynene mot noe
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
for å kunne følge med på det.
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
Så har vi skjult oppmerksomhet.
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
I skjult oppmerksomhet
følger du med på noe
følger du med på noe
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
uten å flytte på øynene.
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
Tenk deg at du kjører bil.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
Din åpne oppmerksomhet,
retningen av øynene dine,
retningen av øynene dine,
01:06
are in front,
15
54000
1656
er foran deg.
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
Men det er din skjulte oppmerksomhet
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
som konstant scanner områdene rundt bilen,
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
hvor du egentlig ikke ser.
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
Jeg er data-nevrokirurg (dataingeniør),
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
og jeg jobber med
kognitive hjerne-maskin-grensesnitt
kognitive hjerne-maskin-grensesnitt
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
det vil si å bringe sammen hjernen
og datamaskinen.
og datamaskinen.
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
Jeg elsker hjernemønster.
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
Hjernemønster er viktig for oss,
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
fordi basert på de kan vi
bygge modeller for datamaskinene,
bygge modeller for datamaskinene,
01:33
and based on these models
25
81960
1416
og basert på disse modellene
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
gjenkjenner datamaskinen
hvor godt hjernen fungerer.
hvor godt hjernen fungerer.
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
Og hvis den ikke fungerer bra,
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
da kan disse datamaskinene
bli brukt som hjelpemiddel
bli brukt som hjelpemiddel
01:46
for therapies.
29
94760
1200
for terapi.
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
Men det betyr også noe,
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
for å velge feil mønster
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
gir oss feil modeller,
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
og derfor også feil terapier.
01:57
Right?
34
105480
1200
Ikke sant?
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
Med tanke på oppmerksomhet -
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
det at vi faktisk kan
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
flytte oppmerksomheten
ikke bare med øynene,
ikke bare med øynene,
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
men også ved å tenke,
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
det gjør skjult oppmerksomhet til
en interessant modell for datamaskinene.
en interessant modell for datamaskinene.
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
Så jeg ville vite hva
hjernebølgemønster er
hjernebølgemønster er
02:17
when you look overtly
or when you look covertly.
or when you look covertly.
41
125760
3680
når ser du åpent
eller når ser du skjult...
eller når ser du skjult...
02:22
I set up an experiment for that.
42
130440
1760
Jeg gjorde et eksperiment.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
I eksperimentet
er det to flimrende firkanter.
er det to flimrende firkanter.
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
En av de flimrer saktere enn den andre.
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
Avhengig av hvilken du følger med på
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
vil deler av hjernen resonnere
i samme hastighet
i samme hastighet
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
som den flimrende hastigheten.
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
Så ved å analysere hjernens signaler
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
kan vi følge nøyaktig med hvor du ser
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
eller hva du følger med på.
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
For å se hva som skjer inni hjernen
når du bruker åpen oppmerksomhet
når du bruker åpen oppmerksomhet
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
spurte jeg folk om å se
rett på en av firkantene
rett på en av firkantene
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
å følge med på den.
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
I forsøket, ikke overraskende,
så vi at de flimrende firkantene
så vi at de flimrende firkantene
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
viste seg i hjernens signaler
03:12
which was coming
from the back of their head,
from the back of their head,
56
180040
2360
som kom fra bakhodet deres,
03:15
which is responsible for the processing
of your visual information.
of your visual information.
57
183560
3400
som er ansvarlig for å prosessere
hjernens visuelle informasjon.
hjernens visuelle informasjon.
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
Men jeg var veldig interessert i
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
å se hva som skjedde i hjernen
når du bruker skjult oppmerksomhet.
når du bruker skjult oppmerksomhet.
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
Så denne gangen spurte jeg folk
om å se på midten av skjermen
om å se på midten av skjermen
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
uten å bevege øynene,
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
for så å følge med på en av firkantene.
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Da vi gjorde det
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
så vi at begge firkantenes hastigheter
viste seg i hjernesignalene,
viste seg i hjernesignalene,
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
men det interessante var
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
at bare en av dem,
den som ble fulgt med på,
den som ble fulgt med på,
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
hadde sterkere signaler.
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
Så det var noe i hjernen
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
som håndterte denne informasjonen.
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
Og den tingen var aktiveringen
av fremre hjernedel.
av fremre hjernedel.
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
Fremre hjernedel er ansvarlig
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
for høyere kognitive funksjoner
hos mennesker.
hos mennesker.
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
Det ser ut som den fremre delen
jobber som et filter
jobber som et filter
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
for å prøve å slippe forbi bare den
informasjon fra den flimrende firkanten
informasjon fra den flimrende firkanten
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
som du følger med på,
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
og prøver å hemme informasjonen som
kommer fra den ignorerte firkanten.
kommer fra den ignorerte firkanten.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
Hjernens mulighet til å filtrere
er nøkkelen for oppmerksomhet,
er nøkkelen for oppmerksomhet,
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
noe som er manglende hos noen mennesker,
04:35
for example in people with ADHD.
79
263520
2480
for eksempel mennesker med ADHD.
04:38
So a person with ADHD
cannot inhibit these distractors,
cannot inhibit these distractors,
80
266640
5016
Så et menneske med ADHD kan ikke
hemme disse distraksjonene
hemme disse distraksjonene
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
og klarer derfor ikke å fokusere
på en enkel oppgave over lengre tid.
på en enkel oppgave over lengre tid.
04:49
But what if this person
82
277600
1536
Men hva om denne personen
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
kunne spille et spesielt dataspill
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
med hjernen sin tilkoblet til datamaskinen
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
og slik trene sin egen hjerne
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
til å hemme disse distraksjonene?
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
Vel, ADHD er bare ett eksempel.
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
Vi kan bruke disse kognitive
hjerne-maskin-grensesnittene
hjerne-maskin-grensesnittene
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
i mange andre kognitive felt.
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
For noen år siden
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
fikk bestefaren min hjerteslag
og mistet helt muligheten til å snakke.
og mistet helt muligheten til å snakke.
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
Han forsto alle sammen,
men det var ikke mulig for han å svare,
men det var ikke mulig for han å svare,
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
ikke engang skriftlig
siden han var analfabet.
siden han var analfabet.
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
Så han gikk bort i stillhet.
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
Jeg husker at jeg da tenkte:
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
Hva om vi hadde en datamaskin
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
som kunne prate for han?
05:45
Now, after years that I am in this field,
98
333840
2216
Nå, etter flere år i yrket
05:48
I can see that this might be possible.
99
336080
2320
kan jeg se mulighetene.
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
Tenk om vi kan finne hjernebølgemønster
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
når folk tenker på bilder
eller bokstaver.
eller bokstaver.
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
F.eks. bokstaven A gir fra seg
et annet hjernebølgemønster
et annet hjernebølgemønster
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
enn bokstaven B, og så videre.
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
Kunne datamaskinen en dag
kommunisere for de som ikke kan prate?
kommunisere for de som ikke kan prate?
06:09
What if a computer
105
357640
1440
Hva om en datamaskin
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
kunne hjelpe oss å forstå tankene
til en person i koma?
til en person i koma?
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
Vi er ikke der ennå,
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
men følg nøye med.
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
Vi kommer dit snart.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Tusen takk.
06:25
(Applause)
111
373480
5632
[Applaus]
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