ABOUT THE SPEAKER
Neil Burgess - Neuroscientist
At 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.

More profile about the speaker
Neil Burgess | Speaker | TED.com
TEDSalon London Spring 2011

Neil Burgess: How your brain tells you where you are

Neil Burgess : comment votre cerveau vous dit où vous vous trouvez

Filmed:
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Comment vous souvenez-vous où vous avez garé votre voiture? Comment savez-vous si vous vous dirigez dans la bonne direction? Neil Burgess, neuroscientifique, étudie les mécanismes neuronaux qui cartographient l'espace qui nous entoure, et comment ils sont liés à la mémoire et à l'imagination.
- Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space. Full bio

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00:15
When we parkparc in a biggros parkingparking lot,
0
0
2000
Quand nous nous garons dans un grand parking,
00:17
how do we rememberrappelles toi where we parkedgaré our carvoiture?
1
2000
2000
comment nous souvenons-nous de l'endroit où nous avons garé notre voiture?
00:19
Here'sVoici the problemproblème facingorienté vers HomerHomer.
2
4000
3000
Voici le problème d'Homer.
00:22
And we're going to try to understandcomprendre
3
7000
2000
Et nous allons essayer de comprendre
00:24
what's happeningévénement in his braincerveau.
4
9000
2000
ce qui se passe dans son cerveau.
00:26
So we'llbien startdébut with the hippocampushippocampe, shownmontré in yellowjaune,
5
11000
2000
Nous allons donc commencer par l'hippocampe, ici en jaune,
00:28
whichlequel is the organorgane of memoryMémoire.
6
13000
2000
qui est l'organe de la mémoire.
00:30
If you have damagedommage there, like in Alzheimer'sAlzheimer,
7
15000
2000
Si cet organe est endommagé, comme dans la maladie d'Alzheimer,
00:32
you can't rememberrappelles toi things includingcomprenant where you parkedgaré your carvoiture.
8
17000
2000
vous ne pouvez pas vous souvenir des choses comme l'endroit où votre voiture est garée.
00:34
It's namednommé after LatinLatine for "seahorsehippocampe,"
9
19000
2000
Son nom vient du latin pour « cheval de mer »,
00:36
whichlequel it resemblesressemble.
10
21000
2000
ce à quoi il ressemble.
00:38
And like the restdu repos of the braincerveau, it's madefabriqué of neuronsneurones.
11
23000
2000
Et comme le reste du cerveau, il est constitué de neurones
00:40
So the humanHumain braincerveau
12
25000
2000
Le cerveau humain contient donc
00:42
has about a hundredcent billionmilliard neuronsneurones in it.
13
27000
2000
environ cent milliards de neurones.
00:44
And the neuronsneurones communicatecommuniquer with eachchaque other
14
29000
3000
Et les neurones communiquent entre eux
00:47
by sendingenvoi little pulsesimpulsions or spikescrampons of electricityélectricité
15
32000
2000
en envoyant de petites impulsions ou piques d'électricités
00:49
viavia connectionsles liaisons to eachchaque other.
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34000
2000
via des connexions entre eux.
00:51
The hippocampushippocampe is formedformé of two sheetsfeuilles of cellscellules,
17
36000
3000
L'hippocampe est formé de deux couches de cellules,
00:54
whichlequel are very denselydensément interconnectedinterconnecté.
18
39000
2000
qui sont interconnectées de façon très dense.
00:56
And scientistsscientifiques have beguncommencé to understandcomprendre
19
41000
2000
Et les scientifiques commencent à comprendre
00:58
how spatialspatial memoryMémoire workstravaux
20
43000
2000
comment la mémoire spatiale fonctionne
01:00
by recordingenregistrement from individualindividuel neuronsneurones
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45000
2000
en enregistrant depuis des neurones individuels
01:02
in ratsles rats or micedes souris
22
47000
2000
chez des rats ou des souris
01:04
while they foragefourrage or exploreexplorer an environmentenvironnement
23
49000
2000
pendant qu'ils creusent ou qu'ils explorent un environnement
01:06
looking for foodaliments.
24
51000
2000
pour chercher de la nourriture.
01:08
So we're going to imagineimaginer we're recordingenregistrement from a singleunique neuronneurone
25
53000
3000
Nous allons donc imaginer que nous enregistrons depuis un seul neurone
01:11
in the hippocampushippocampe of this ratrat here.
26
56000
3000
dans l'hippocampe de ce rat ici.
01:14
And when it firesles feux a little spikepointe of electricityélectricité,
27
59000
2000
Et quand il lance une petite pique d'électricité,
01:16
there's going to be a redrouge dotpoint and a clickCliquez.
28
61000
3000
il va y avoir un point rouge et un clic.
01:19
So what we see
29
64000
2000
Ce que nous voyons donc
01:21
is that this neuronneurone knowssait
30
66000
2000
c'est que ce neurone sait
01:23
whenevern'importe quand the ratrat has gonedisparu into one particularparticulier placeendroit in its environmentenvironnement.
31
68000
3000
quand le rat va dans un endroit particulier de son environnement.
01:26
And it signalssignaux to the restdu repos of the braincerveau
32
71000
2000
Et il le signale au reste du cerveau
01:28
by sendingenvoi a little electricalélectrique spikepointe.
33
73000
3000
en envoyant une petite pique électrique.
01:31
So we could showmontrer the firingmise à feu ratetaux of that neuronneurone
34
76000
3000
Nous pourrions donc montrer le taux de décharge de ce neurone
01:34
as a functionfonction of the animal'sanimal locationemplacement.
35
79000
2000
comme une fonction du lieu où se trouve l'animal.
01:36
And if we recordrecord from lots of differentdifférent neuronsneurones,
36
81000
2000
Et si nous enregistrons depuis de nombreux neurones différents,
01:38
we'llbien see that differentdifférent neuronsneurones fireFeu
37
83000
2000
nous verrons que différents neurones déchargent
01:40
when the animalanimal goesva in differentdifférent partsles pièces of its environmentenvironnement,
38
85000
2000
des signaux quand l'animal va dans des parties différentes de son environnement,
01:42
like in this squarecarré boxboîte shownmontré here.
39
87000
2000
comme dans cette boite carrée ici.
01:44
So togetherensemble they formforme a mapcarte
40
89000
2000
Ensemble ils forment donc une carte
01:46
for the restdu repos of the braincerveau,
41
91000
2000
pour le reste du cerveau,
01:48
tellingrécit the braincerveau continuallycontinuellement,
42
93000
2000
qui dit au cerveau en continu,
01:50
"Where am I now withindans my environmentenvironnement?"
43
95000
2000
« Où suis-je maintenant dans mon environnement ? »
01:52
PlacePlace cellscellules are alsoaussi beingétant recordedenregistré in humanshumains.
44
97000
3000
On trouve aussi les cellules de localisation chez les humains.
01:55
So epilepsyépilepsie patientsles patients sometimesparfois need
45
100000
2000
Alors les patients souffrants d'épilepsie ont parfois besoin
01:57
the electricalélectrique activityactivité in theirleur braincerveau monitoringsurveillance.
46
102000
3000
de l'activité électrique dans le contrôle de leur cerveau.
02:00
And some of these patientsles patients playedjoué a videovidéo gameJeu
47
105000
2000
Et certains de ces patients ont joué à un jeu vidéo
02:02
where they driveconduire around a smallpetit townville.
48
107000
2000
dans lequel ils se déplacent en voiture dans une petite ville.
02:04
And placeendroit cellscellules in theirleur hippocampihippocampe would fireFeu, becomedevenir activeactif,
49
109000
3000
Et les cellules de localisation dans leurs hippocampes déchargent, s'activent,
02:07
startdébut sendingenvoi electricalélectrique impulsesimpulsions
50
112000
3000
commencent à envoyer des impulsions électriques
02:10
whenevern'importe quand they drovea conduit throughpar a particularparticulier locationemplacement in that townville.
51
115000
3000
chaque fois qu'ils passent par un endroit particulier dans cette ville.
02:13
So how does a placeendroit cellcellule know
52
118000
2000
Alors comment une cellule de localisation sait-elle
02:15
where the ratrat or personla personne is withindans its environmentenvironnement?
53
120000
3000
où le rat ou la personne se trouve à l'intérieur de son environnement ?
02:18
Well these two cellscellules here
54
123000
2000
Et bien ces deux cellules ici
02:20
showmontrer us that the boundarieslimites of the environmentenvironnement
55
125000
2000
nous montrent que les frontières de cet environnement
02:22
are particularlyparticulièrement importantimportant.
56
127000
2000
sont particulièrement importantes.
02:24
So the one on the topHaut
57
129000
2000
Et celle d'en haut
02:26
likesaime to fireFeu sortTrier of midwayà mi-chemin betweenentre the wallsdes murs
58
131000
2000
aime décharger environ à mi-chemin entre les murs
02:28
of the boxboîte that theirleur rat'sdu rat in.
59
133000
2000
de la boite dans laquelle se trouve leur rat.
02:30
And when you expanddévelopper the boxboîte, the firingmise à feu locationemplacement expandsse développe.
60
135000
3000
Et quand vous agrandissez la boite, le siège de la décharge s'agrandit.
02:33
The one belowau dessous de likesaime to fireFeu
61
138000
2000
Celle d'en dessous aime décharger
02:35
whenevern'importe quand there's a wallmur closeFermer by to the southSud.
62
140000
3000
chaque fois qui il y a un mur prêt au sud.
02:38
And if you put anotherun autre wallmur insideà l'intérieur the boxboîte,
63
143000
2000
Et si vous rajoutez un mur à l'intérieur de la boite,
02:40
then the cellcellule firesles feux in bothtous les deux placeendroit
64
145000
2000
alors les cellules déchargent dans les deux endroits
02:42
whereverpartout où there's a wallmur to the southSud
65
147000
2000
chaque fois qu'il y a un mur au sud
02:44
as the animalanimal exploresexplore around in its boxboîte.
66
149000
3000
quand l'animal explore sa boite.
02:48
So this predictsprédit
67
153000
2000
Cela prédit
02:50
that sensingdétecter the distancesles distances and directionsdirections of boundarieslimites around you --
68
155000
2000
que l'impression de distance et de direction des limites qui vous entourent,
02:52
extendedélargi buildingsbâtiments and so on --
69
157000
2000
les grands bâtiments etcétéra,
02:54
is particularlyparticulièrement importantimportant for the hippocampushippocampe.
70
159000
3000
est particulièrement importante pour l'hippocampe.
02:57
And indeedeffectivement, on the inputscontributions to the hippocampushippocampe,
71
162000
2000
Et bien sûr, parmi les données que reçoit l'hippocampe,
02:59
cellscellules are founda trouvé whichlequel projectprojet into the hippocampushippocampe,
72
164000
2000
on trouve des cellules qui projettent dans l'hippocampe,
03:01
whichlequel do respondrépondre exactlyexactement
73
166000
2000
qui réagissent exactement
03:03
to detectingdétection de boundarieslimites or edgesbords
74
168000
3000
à la détection des limites ou des bords
03:06
at particularparticulier distancesles distances and directionsdirections
75
171000
2000
à des distances ou des directions particulières
03:08
from the ratrat or mouseSouris
76
173000
2000
du rat ou de la souris
03:10
as it's exploringexplorant around.
77
175000
2000
quand il explore son environnement.
03:12
So the cellcellule on the left, you can see,
78
177000
2000
La cellule à gauche, vous voyez,
03:14
it firesles feux whenevern'importe quand the animalanimal getsobtient nearprès
79
179000
2000
décharge chaque fois qu'un animal s'approche
03:16
to a wallmur or a boundaryfrontière to the eastest,
80
181000
3000
d'un mur ou d'une limite à l'est,
03:19
whetherqu'il s'agisse it's the edgebord or the wallmur of a squarecarré boxboîte
81
184000
3000
que ce soit un bord ou un mur d'une boite carrée
03:22
or the circularcirculaire wallmur of the circularcirculaire boxboîte
82
187000
2000
ou un mur circulaire d'une boite circulaire
03:24
or even the droplaissez tomber at the edgebord of a tabletable, whichlequel the animalsanimaux are runningfonctionnement around.
83
189000
3000
ou même le bord libre d'une table, autour duquel les animaux courent,
03:27
And the cellcellule on the right there
84
192000
2000
Et la cellule à droite là
03:29
firesles feux whenevern'importe quand there's a boundaryfrontière to the southSud,
85
194000
2000
décharge chaque fois qu'il y a une limite au sud,
03:31
whetherqu'il s'agisse it's the droplaissez tomber at the edgebord of the tabletable or a wallmur
86
196000
2000
que ce soit le bord libre de la table ou un mur
03:33
or even the gapécart betweenentre two tablesles tables that are pulledtiré apartune part.
87
198000
3000
ou même l'espace entre deux tables éloignées l'une de l'autre.
03:36
So that's one way in whichlequel we think
88
201000
2000
C'est donc une manière dont nous pensons
03:38
placeendroit cellscellules determinedéterminer where the animalanimal is as it's exploringexplorant around.
89
203000
3000
que les cellules de localisation déterminent où se trouve l'animal quand il explore son environnement.
03:41
We can alsoaussi testtester where we think objectsobjets are,
90
206000
3000
Nous pouvons aussi tester où nous pensons que les objets se trouvent,
03:44
like this goalobjectif flagdrapeau, in simplesimple environmentsenvironnements --
91
209000
3000
comme ce poteau de but, dans des environnements simples,
03:47
or indeedeffectivement, where your carvoiture would be.
92
212000
2000
ou bien sûr, où se trouve votre voiture.
03:49
So we can have people exploreexplorer an environmentenvironnement
93
214000
3000
Nous pouvons faire explorer par des gens un environnement
03:52
and see the locationemplacement they have to rememberrappelles toi.
94
217000
3000
et voir le lieu dont ils doivent se souvenir.
03:55
And then, if we put them back in the environmentenvironnement,
95
220000
2000
Et alors, si nous les remettons dans l'environnement,
03:57
generallygénéralement they're quiteassez good at puttingen mettant a markermarqueur down
96
222000
2000
ils sont en général assez bons quand il s'agit de poser un marqueur
03:59
where they thought that flagdrapeau or theirleur carvoiture was.
97
224000
3000
là où ils pensent que le drapeau ou leur voiture se trouve.
04:02
But on some trialsessais,
98
227000
2000
Mais dans certains de ces essais,
04:04
we could changechangement the shapeforme and sizeTaille of the environmentenvironnement
99
229000
2000
nous pourrions changer la forme et la taille de l'environnement
04:06
like we did with the placeendroit cellcellule.
100
231000
2000
comme nous l'avons fait avec la cellule de localisation.
04:08
In that caseCas, we can see
101
233000
2000
Dans ce cas, nous pouvons voir
04:10
how where they think the flagdrapeau had been changeschangements
102
235000
3000
comment ils pensent que le drapeau a subi des changements
04:13
as a functionfonction of how you changechangement the shapeforme and sizeTaille of the environmentenvironnement.
103
238000
3000
en fonction de la modification que vous apportez à la forme et la taille de l'environnement.
04:16
And what you see, for exampleExemple,
104
241000
2000
Et ce que vous voyez, par exemple,
04:18
if the flagdrapeau was where that crosstraverser was in a smallpetit squarecarré environmentenvironnement,
105
243000
3000
si le drapeau était là où était cette croix dans un petit environnement carré,
04:21
and then if you askdemander people where it was,
106
246000
2000
et ensuite si vous demandez aux gens où il était,
04:23
but you've madefabriqué the environmentenvironnement biggerplus gros,
107
248000
2000
mais que vous agrandissez l'environnement,
04:25
where they think the flagdrapeau had been
108
250000
2000
là où ils pensaient que le drapeau se trouvait
04:27
stretchess’étend out in exactlyexactement the sameMême way
109
252000
2000
s'étend exactement de la même façon
04:29
that the placeendroit cellcellule firingmise à feu stretchedétiré out.
110
254000
2000
que la cellule de localisation qui décharge s'étend.
04:31
It's as if you rememberrappelles toi where the flagdrapeau was
111
256000
2000
C'est comme si vous vous souveniez où se trouvait le drapeau
04:33
by storingstocker the patternmodèle of firingmise à feu acrossà travers all of your placeendroit cellscellules
112
258000
3000
en enregistrant le modèle de décharge de toutes vos cellules de localisation
04:36
at that locationemplacement,
113
261000
2000
à cet endroit.
04:38
and then you can get back to that locationemplacement
114
263000
2000
Et qu'ensuite vous reveniez à cet endroit
04:40
by movingen mouvement around
115
265000
2000
en vous déplaçant
04:42
so that you bestmeilleur matchrencontre the currentactuel patternmodèle of firingmise à feu of your placeendroit cellscellules
116
267000
2000
de sorte que vous faites la meilleure association entre le modèle de décharge de vos cellules de localisation
04:44
with that storedstockés patternmodèle.
117
269000
2000
et le modèle enregistré.
04:46
That guidesguides you back to the locationemplacement that you want to rememberrappelles toi.
118
271000
3000
Cela vous guide pour revenir à l'endroit dont vous voulez vous rappeler.
04:49
But we alsoaussi know where we are throughpar movementmouvement.
119
274000
3000
Mais nous savons aussi où nous nous trouvons par le mouvement.
04:52
So if we take some outboundsortant pathchemin --
120
277000
2000
Alors si nous suivons un chemin qui nous éloigne --
04:54
perhapspeut être we parkparc and we wanderse promener off --
121
279000
2000
peut-être que nous nous garons et nous nous éloignons --
04:56
we know because our ownposséder movementsmouvements,
122
281000
2000
nous savons grâce à nos propres mouvements,
04:58
whichlequel we can integrateintégrer over this pathchemin
123
283000
2000
que nous pouvons intégrer sur ce chemin
05:00
roughlygrossièrement what the headingtitre directiondirection is to go back.
124
285000
2000
en gros la direction à prendre pour revenir.
05:02
And placeendroit cellscellules alsoaussi get this kindgentil of pathchemin integrationl'intégration inputcontribution
125
287000
4000
Et les cellules de localisation reçoivent aussi ces informations d'intégration de chemin
05:06
from a kindgentil of cellcellule calledappelé a gridla grille cellcellule.
126
291000
3000
d'un genre de cellules appelées une cellule de grille.
05:09
Now gridla grille cellscellules are founda trouvé, again,
127
294000
2000
On trouve les cellules de grilles, là encore,
05:11
on the inputscontributions to the hippocampushippocampe,
128
296000
2000
sur les informations envoyées à l'hippocampe,
05:13
and they're a bitbit like placeendroit cellscellules.
129
298000
2000
et elles sont un peu similaires aux cellules de localisation.
05:15
But now as the ratrat exploresexplore around,
130
300000
2000
Mais maintenant quand le rat explore son environnement,
05:17
eachchaque individualindividuel cellcellule firesles feux
131
302000
2000
chaque cellule décharge
05:19
in a wholeentier arraytableau of differentdifférent locationsEmplacements
132
304000
3000
dans toutes sortes d'endroits différents
05:22
whichlequel are laidposé out acrossà travers the environmentenvironnement
133
307000
2000
qui se trouvent partout dans l'environnement
05:24
in an amazinglyétonnamment regularordinaire triangulartriangulaire gridla grille.
134
309000
3000
sur une grille qui est étonnamment triangulaire.
05:29
And if you recordrecord from severalnombreuses gridla grille cellscellules --
135
314000
3000
Et si on enregistre de plusieurs cellules de grille --
05:32
shownmontré here in differentdifférent colorscouleurs --
136
317000
2000
ici en différentes couleurs --
05:34
eachchaque one has a grid-likeforme de grille firingmise à feu patternmodèle acrossà travers the environmentenvironnement,
137
319000
3000
chacune a un modèle de décharge qui ressemble à une grille dans l'environnement
05:37
and eachchaque cell'scellule grid-likeforme de grille firingmise à feu patternmodèle is shifteddécalé slightlylégèrement
138
322000
3000
et le modèle de décharge en forme de grille de chaque cellule est légèrement déplacé
05:40
relativerelatif to the other cellscellules.
139
325000
2000
en fonction des autres cellules.
05:42
So the redrouge one firesles feux on this gridla grille
140
327000
2000
Alors le rouge décharge sur cette grille
05:44
and the greenvert one on this one and the bluebleu on on this one.
141
329000
3000
et le vert sur celle-ci et le bleu sur celle-ci.
05:47
So togetherensemble, it's as if the ratrat
142
332000
3000
Alors ensemble, c'est comme si le rat
05:50
can put a virtualvirtuel gridla grille of firingmise à feu locationsEmplacements
143
335000
2000
pouvait mettre une grille virtuelle de points de décharge
05:52
acrossà travers its environmentenvironnement --
144
337000
2000
dans son environnement --
05:54
a bitbit like the latitudeLatitude and longitudeLongitude lineslignes that you'dtu aurais find on a mapcarte,
145
339000
3000
un peu comme les lignes de latitude et de longitude qu'on trouve sur une carte,
05:57
but usingen utilisant trianglestriangles.
146
342000
2000
mais en utilisant des triangles.
05:59
And as it movesse déplace around,
147
344000
2000
Et quand il se déplace,
06:01
the electricalélectrique activityactivité can passpasser
148
346000
2000
l'activité électrique peut passer
06:03
from one of these cellscellules to the nextprochain cellcellule
149
348000
2000
d'une de ces cellules à la suivante
06:05
to keep trackPiste of where it is,
150
350000
2000
pour garder une trace de l'endroit où il se trouve,
06:07
so that it can use its ownposséder movementsmouvements
151
352000
2000
afin de pouvoir utiliser ses propres mouvements
06:09
to know where it is in its environmentenvironnement.
152
354000
2000
pour savoir où il se trouve dans son environnement.
06:11
Do people have gridla grille cellscellules?
153
356000
2000
Les gens ont-ils des cellules de grille?
06:13
Well because all of the grid-likeforme de grille firingmise à feu patternsmodèles
154
358000
2000
Parce que tous les modèles de décharge en forme de grille
06:15
have the sameMême axesaxes of symmetrysymétrie,
155
360000
2000
ont les mêmes axes de symétrie,
06:17
the sameMême orientationsorientations of gridla grille, shownmontré in orangeOrange here,
156
362000
3000
les mêmes orientations de grille, en orange ici,
06:20
it meansveux dire that the netnet activityactivité
157
365000
2000
cela signifie que l’activité en réseau
06:22
of all of the gridla grille cellscellules in a particularparticulier partpartie of the braincerveau
158
367000
3000
de toutes les cellules de grille dans une partie donnée du cerveau
06:25
should changechangement
159
370000
2000
devrait changer
06:27
accordingselon to whetherqu'il s'agisse we're runningfonctionnement alongle long de these sixsix directionsdirections
160
372000
2000
selon que nous parcourons ces six directions
06:29
or runningfonctionnement alongle long de one of the sixsix directionsdirections in betweenentre.
161
374000
3000
ou que nous parcourons une des six directions intermédiaires.
06:32
So we can put people in an MRIIRM scannerscanner
162
377000
2000
Nous pouvons donc mettre des gens dans un scanner IRM
06:34
and have them do a little videovidéo gameJeu
163
379000
2000
et les faire jouer à un petit jeu vidéo
06:36
like the one I showedmontré you
164
381000
2000
comme celui que je vous ai montré
06:38
and look for this signalsignal.
165
383000
2000
et rechercher ce signal.
06:40
And indeedeffectivement, you do see it in the humanHumain entorhinalentorhinal cortexcortex,
166
385000
3000
Et en effet, on le voit bien dans le cortex entorhinal humain,
06:43
whichlequel is the sameMême partpartie of the braincerveau that you see gridla grille cellscellules in ratsles rats.
167
388000
3000
qui est la même partie du cerveau où on voit les cellules de grille chez le rat.
06:46
So back to HomerHomer.
168
391000
2000
Alors revenons à Homer.
06:48
He's probablyProbablement rememberingse souvenir where his carvoiture was
169
393000
2000
Il se rappelle probablement où se trouvait sa voiture
06:50
in termstermes of the distancesles distances and directionsdirections
170
395000
2000
en termes de distances et de directions
06:52
to extendedélargi buildingsbâtiments and boundarieslimites
171
397000
2000
par rapport aux grands bâtiments et aux limites
06:54
around the locationemplacement where he parkedgaré.
172
399000
2000
autour de l'endroit où il s'est garé.
06:56
And that would be representedreprésentée
173
401000
2000
Et cela serait représenté
06:58
by the firingmise à feu of boundary-detectinglimite de détection cellscellules.
174
403000
2000
par la décharge des cellules détectrices de limites.
07:00
He's alsoaussi rememberingse souvenir the pathchemin he tooka pris out of the carvoiture parkparc,
175
405000
3000
Il se souvient aussi du chemin qu'il a pris pour sortir du parking
07:03
whichlequel would be representedreprésentée in the firingmise à feu of gridla grille cellscellules.
176
408000
3000
qui serait représenté dans la décharge des cellules de la grille.
07:06
Now bothtous les deux of these kindssortes of cellscellules
177
411000
2000
Maintenant ces deux types de cellules
07:08
can make the placeendroit cellscellules fireFeu.
178
413000
2000
peuvent faire décharger les cellules de localisation.
07:10
And he can returnrevenir to the locationemplacement where he parkedgaré
179
415000
2000
Et il peut retourner à cet endroit où il s'est garé
07:12
by movingen mouvement so as to find where it is
180
417000
3000
en se déplaçant de façon à le trouver
07:15
that bestmeilleur matchescorrespond à the firingmise à feu patternmodèle
181
420000
2000
pour qu’il s'accorde le mieux avec le modèle de décharge
07:17
of the placeendroit cellscellules in his braincerveau currentlyactuellement
182
422000
2000
des cellules de localisation dans son cerveau en ce moment
07:19
with the storedstockés patternmodèle where he parkedgaré his carvoiture.
183
424000
3000
avec le modèle enregistré de l'endroit où il a garé sa voiture.
07:22
And that guidesguides him back to that locationemplacement
184
427000
2000
Et ça le ramène à cet endroit
07:24
irrespectiveindépendamment of visualvisuel cuesindices
185
429000
2000
indépendamment des indices visuels
07:26
like whetherqu'il s'agisse his car'sdes voitures actuallyréellement there.
186
431000
2000
comme de savoir si la voiture est vraiment là.
07:28
Maybe it's been towedremorqué.
187
433000
2000
Elle a peut-être été remorquée.
07:30
But he knowssait where it was, so he knowssait to go and get it.
188
435000
3000
Mais il sait où elle se trouvait, il sait donc aller la chercher.
07:33
So beyondau-delà spatialspatial memoryMémoire,
189
438000
2000
Alors au delà de la mémoire spatiale,
07:35
if we look for this grid-likeforme de grille firingmise à feu patternmodèle
190
440000
2000
si nous cherchons ce modèle de décharge en forme de grille
07:37
throughouttout au long de the wholeentier braincerveau,
191
442000
2000
dans tout le cerveau,
07:39
we see it in a wholeentier seriesséries of locationsEmplacements
192
444000
3000
nous le voyons dans toute une série d'endroits
07:42
whichlequel are always activeactif
193
447000
2000
qui sont toujours actifs
07:44
when we do all kindssortes of autobiographicalautobiographique memoryMémoire tasksles tâches,
194
449000
2000
quand nous exécutons toutes sortes de taches de mémoire autobiographique,
07:46
like rememberingse souvenir the last time you wentest allé to a weddingmariage, for exampleExemple.
195
451000
3000
comme de vous rappeler la dernière fois que vous êtes allés à un mariage, par exemple.
07:49
So it maymai be that the neuralneural mechanismsmécanismes
196
454000
2000
Il se peut donc que les mécanismes neuronaux
07:51
for representingreprésentant the spaceespace around us
197
456000
3000
impliqués dans la représentation de l'espace qui nous entoure
07:54
are alsoaussi used for generatinggénérateur visualvisuel imageryimagerie
198
459000
4000
sont aussi utilisés pour générer une imagerie visuelle
07:58
so that we can recreaterecréer the spatialspatial scenescène, at leastmoins,
199
463000
3000
pour nous permettre de recréer la scène spatiale, au moins,
08:01
of the eventsévénements that have happenedarrivé to us when we want to imagineimaginer them.
200
466000
3000
des évènements que nous avons vécus quand nous voulons les imaginer.
08:04
So if this was happeningévénement,
201
469000
2000
Donc si cela se produisait,
08:06
your memoriessouvenirs could startdébut by placeendroit cellscellules activatingactiver eachchaque other
202
471000
3000
vos souvenirs pourraient commencer par des cellules de localisation qui s'activent entre elles
08:09
viavia these densedense interconnectionsinterconnexions
203
474000
2000
par le biais d'interconnexions denses
08:11
and then reactivatingréactivation boundaryfrontière cellscellules
204
476000
2000
et ensuite qui réactivent des cellules de limites
08:13
to createcréer the spatialspatial structurestructure
205
478000
2000
pour créer la structure spatiale
08:15
of the scenescène around your viewpointpoint de vue.
206
480000
2000
de la scène autour de votre point de vue.
08:17
And gridla grille cellscellules could movebouge toi this viewpointpoint de vue throughpar that spaceespace.
207
482000
2000
Et les cellules de la grille pourraient déplacer ce point de vue à travers cet espace.
08:19
AnotherUn autre kindgentil of cellcellule, headtête directiondirection cellscellules,
208
484000
2000
Un autre type de cellules, les cellules de direction de la tête
08:21
whichlequel I didn't mentionmention yetencore,
209
486000
2000
dont je n'ai pas encore parlé,
08:23
they fireFeu like a compassboussole accordingselon to whichlequel way you're facingorienté vers.
210
488000
3000
déchargent comment une boussole selon la direction vers laquelle vous regardez.
08:26
They could definedéfinir the viewingvisualisation directiondirection
211
491000
2000
Elles pourraient définir la direction de la vision
08:28
from whichlequel you want to generateGénérer an imageimage for your visualvisuel imageryimagerie,
212
493000
3000
depuis laquelle vous voulez générer une image pour votre imagerie visuelle,
08:31
so you can imagineimaginer what happenedarrivé when you were at this weddingmariage, for exampleExemple.
213
496000
3000
pour que vous puissiez imaginer ce qui s'est passé quand vous étiez à ce mariage, par exemple.
08:34
So this is just one exampleExemple
214
499000
2000
Ceci n'est qu'un exemple
08:36
of a newNouveau eraère really
215
501000
2000
d'une véritable nouvelle ère
08:38
in cognitivecognitif neuroscienceneuroscience
216
503000
2000
pour la neuroscience cognitive
08:40
where we're beginningdébut to understandcomprendre
217
505000
2000
où nous commençons à comprendre
08:42
psychologicalpsychologique processesprocessus
218
507000
2000
les processus psychologiques
08:44
like how you rememberrappelles toi or imagineimaginer or even think
219
509000
3000
comme la façon dont vous vous souvenez ou imaginez ou même pensez
08:47
in termstermes of the actionsactes
220
512000
2000
en termes d'actions
08:49
of the billionsdes milliards of individualindividuel neuronsneurones that make up our brainscerveaux.
221
514000
3000
des milliards de neurones individuels qui composent nos cerveaux.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
Merci beaucoup.
08:54
(ApplauseApplaudissements)
223
519000
3000
(Applaudissements)
Translated by Elisabeth Buffard
Reviewed by Anna Cristiana Minoli

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ABOUT THE SPEAKER
Neil Burgess - Neuroscientist
At 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.

More profile about the speaker
Neil Burgess | Speaker | TED.com