TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
Medhi Ordikhani-Seyedlar: Wat gebeurt er in je hersenen als je oplet?
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
Aandacht draait niet slechts om waar we ons op focussen -- het gaat er ook om wat onze hersenen uitfilteren. Computationele neurowetenschapper Medhi Ordikhani-Seyedlar hoopt door het onderzoeken van patronen in het brein wanneer mensen proberen te focussen, brein en computer dichterbij elkaar te brengen. Zo kunnen modellen worden gecreëerd die gebruikt kunnen worden om ADHD te behandelen en diegenen te helpen die niet meer zelf kunnen communiceren. Kom hier meer over te weten in deze korte en fascinerende talk.
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
Goed ergens op letten:
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
niet zo makkelijk, of wel?
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
Dat is omdat onze aandacht tegelijkertijd
in meerdere richtingen wordt getrokken
in meerdere richtingen wordt getrokken
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
en eigenlijk is het dus vrij knap
als je echt gefocust kan blijven.
als je echt gefocust kan blijven.
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
Veel mensen denken
dat het er bij aandacht om draait
dat het er bij aandacht om draait
waar we onszelf op richten,
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
maar het gaat ook om welke informatie
ons brein probeert uit te filteren.
ons brein probeert uit te filteren.
Er zijn twee manieren
waarop je je aandacht kunt richten.
waarop je je aandacht kunt richten.
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
Allereerst is er overte aandacht.
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
Bij overte aandacht
richt je je ogen ergens op
richt je je ogen ergens op
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
om daar aandacht aan te geven.
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
Anderzijds is er coverte aandacht.
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
Bij coverte aandacht
schenk je ergens aandacht aan
schenk je ergens aandacht aan
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
zonder je ogen te bewegen.
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
Neem bijvoorbeeld autorijden.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
Je overte aandacht,
de richting van de ogen, is naar voren,
de richting van de ogen, is naar voren,
01:06
are in front,
15
54000
1656
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
maar je coverte aandacht
scant constant de omgeving
scant constant de omgeving
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
waar je niet actief naar kijkt.
Ik ben een computationele
neurowetenschapper
neurowetenschapper
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
en werk aan cognitieve
hersenmachine-interfaces,
hersenmachine-interfaces,
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
ofwel aan het samenbrengen
van het brein en de computer.
van het brein en de computer.
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
Ik ben gek op hersenpatronen.
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
Hersenpatronen zijn belangrijk
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
omdat we aan de hand ervan
modellen kunnen maken voor computers
modellen kunnen maken voor computers
en aan de hand van deze modellen
01:33
and based on these models
25
81960
1416
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
kunnen computers herkennen
hoe goed onze hersenen functioneren.
hoe goed onze hersenen functioneren.
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
En als ze niet goed functioneren,
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
kunnen de computers
als hulpmiddel dienen voor therapie.
als hulpmiddel dienen voor therapie.
01:46
for therapies.
29
94760
1200
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
Maar dat impliceert ook iets,
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
want het kiezen van de verkeerde patronen
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
geeft ons ook de verkeerde modellen
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
en dus ook de verkeerde therapieën.
01:57
Right?
34
105480
1200
Toch?
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
In het geval van aandacht,
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
het feit dat we onze aandacht niet alleen
kunnen verplaatsen met onze ogen
kunnen verplaatsen met onze ogen
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
maar ook door te denken,
maakt coverte aandacht
een interessant model voor computers.
een interessant model voor computers.
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
Dus ik wilde weten
hoe de hersengolfpatronen eruitzien
hoe de hersengolfpatronen eruitzien
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
wanneer je overt kijkt
en wanneer je covert kijkt.
en wanneer je covert kijkt.
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
Ik stelde daarvoor een experiment op.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
In dit experiment zijn er
twee knipperende vierkanten,
twee knipperende vierkanten,
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
waarvan er een langzamer
knippert dan het andere.
knippert dan het andere.
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
Afhankelijk van op welke knipper
je je aandacht richt,
je je aandacht richt,
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
beginnen bepaalde delen van je brein
op dezelfde snelheid te resoneren
op dezelfde snelheid te resoneren
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
als de knippersnelheid.
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
Dus door het analyseren van hersensignalen
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
kunnen we volgen waar je naar kijkt
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
of waar je aandacht aan besteedt.
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
Dus om te zien wat er gebeurt
in je hersenen bij overte aandacht,
in je hersenen bij overte aandacht,
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
vroeg ik deelnemers om direct
naar één van de twee vierkanten te kijken
naar één van de twee vierkanten te kijken
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
en daar op te letten.
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
In dit geval zagen we, weinig verrassend,
dat deze knipperende vierkanten
dat deze knipperende vierkanten
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
verschenen in de hersensignalen
afkomstig uit de achterkant van het hoofd,
afkomstig uit de achterkant van het hoofd,
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
dat verantwoordelijk is
voor de verwerking van visuele informatie.
voor de verwerking van visuele informatie.
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
Maar eigenlijk wilde ik graag weten
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
wat er in het brein gebeurt
als je coverte aandacht aan iets geeft.
als je coverte aandacht aan iets geeft.
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
Dus deze keer vroeg ik de deelnemers
om naar het midden
van het scherm te kijken
van het scherm te kijken
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
en zich op een van de twee vierkanten
te focussen zonder de ogen te bewegen.
te focussen zonder de ogen te bewegen.
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Toen we dat deden,
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
zagen we beide knippersnelheden
verschijnen in de hersensignalen,
verschijnen in de hersensignalen,
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
maar interessant genoeg
had er maar één vierkant,
had er maar één vierkant,
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
hetgene waarop werd gefocust,
sterkere signalen.
sterkere signalen.
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
Dus er was iets in het brein
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
dat deze informatie verwerkte
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
en dat was in feite
de activering van het frontale gebied.
de activering van het frontale gebied.
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
Het frontale deel van het menselijk brein
is verantwoordelijk
voor de hogere cognitieve functies.
voor de hogere cognitieve functies.
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
Het frontale deel lijkt
dienst te doen als een soort filter
dienst te doen als een soort filter
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
en probeert alleen informatie
van de juiste knipper toe te laten,
van de juiste knipper toe te laten,
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
die waar je je aandacht op richt,
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
terwijl het probeert informatie
van het andere vierkant te blokkeren.
van het andere vierkant te blokkeren.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
Dit vermogen om te filteren van het brein
is inderdaad de sleutel tot aandacht
is inderdaad de sleutel tot aandacht
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
die sommige personen missen,
zoals mensen die ADHD hebben.
zoals mensen die ADHD hebben.
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
Een persoon met ADHD
kan afleiders niet onderdrukken
kan afleiders niet onderdrukken
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
en dat is waarom zij niet lang
op een taak gefocust kunnen zijn.
op een taak gefocust kunnen zijn.
04:49
But what if this person
82
277600
1536
Maar wat als deze persoon
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
een bepaald computerspel
zou kunnen spelen,
zou kunnen spelen,
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
terwijl diens hersenen
verbonden zijn aan een computer
verbonden zijn aan een computer
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
en zo zijn eigen hersenen kon trainen
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
om deze afleiders te onderdrukken.
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
ADHD is slechts één voorbeeld.
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
We kunnen deze cognitieve
breinmachine-interfaces
breinmachine-interfaces
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
voor veel andere
cognitieve gebieden gebruiken.
cognitieve gebieden gebruiken.
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
Een paar jaar geleden
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
kreeg mijn opa een beroerte
en kon sindsdien niet meer praten.
en kon sindsdien niet meer praten.
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
Hij kon iedereen begrijpen,
maar er was geen manier om te reageren,
maar er was geen manier om te reageren,
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
zelfs niet schrijven,
want hij was analfabetisch.
want hij was analfabetisch.
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
Dus hij ging in stilte heen.
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
Ik weet nog dat ik toen dacht:
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
wat als er een computer bestond
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
die voor hem zou kunnen spreken?
Nu, na jaren op dit gebied
actief te zijn geweest,
actief te zijn geweest,
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
denk ik dat het misschien mogelijk is.
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
Wat als we hersengolfpatronen
kunnen ontdekken
kunnen ontdekken
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
wanneer mensen
aan plaatjes of letters denken?
aan plaatjes of letters denken?
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
De letter A creëert een ander patroon
dan de letter B, enzovoorts.
dan de letter B, enzovoorts.
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
Zouden computers ooit kunnen
communiceren voor mensen
communiceren voor mensen
die niet kunnen praten?
06:09
What if a computer
105
357640
1440
Wat als een computer
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
ons kon helpen de gedachtes
van iemand in coma te begrijpen?
van iemand in coma te begrijpen?
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
We zijn er nog niet,
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
maar let goed op.
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
We zullen er snel zijn.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Bedankt.
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