TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: Kas vyksta jūsų smegenyse, kai sutelkiate dėmesį?
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
Sutelkiant dėmesį, svarbus ne tik objektas, į kurį sutelkiame dėmesį, bet ir pašalinė informacija, kurią mūsų smegenys filtruoja. Analizuodamas smegenų bangų modelius, žmonėms mėginant sutelkti dėmesį, neuromokslininkas Mehdi Ordikhani-Seyedlar tikisi surasti būdą sujungti žmogaus smegenis ir kompiuterį, kurdamas modelius, kurie padėtų ADHD sutrikimą turintiems žmonėms ir tiems, kurie prarado galimybę kalbėti. Išgirskite daugiau apie šį įdomų mokslą trumpoje, tačiau jaudinančioje kalboje.
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
Sutelkite visą dėmesį į vieną objektą.
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
Ne taip paprasta, ar ne?
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
Taip yra todėl, kad tuo pat metu
mūsų dėmesį traukia daugybė dalykų.
mūsų dėmesį traukia daugybė dalykų.
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
Iš tiesų – įspūdinga,
jei galite ilgai išlikti susikaupę.
jei galite ilgai išlikti susikaupę.
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
Dauguma mano, kad sutelkiant dėmesį,
svarbiausia yra pats objektas.
svarbiausia yra pats objektas.
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
Bet taip pat svarbi yra ir informacija,
kurią mūsų smegenys išfiltruoja.
kurią mūsų smegenys išfiltruoja.
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
Yra du būdai sutelkti dėmesį.
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
Pirma, sutelkti dėmesį tikslingai.
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
Šiuo atveju,
jūs nukreipiate žvilgsnį į tą objektą,
jūs nukreipiate žvilgsnį į tą objektą,
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
į kurį norite sutelkti dėmesį.
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
Kitas būdas –
sutelkti dėmesį netikslingai.
sutelkti dėmesį netikslingai.
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
Šiuo atveju,
jūs sutelkiate dėmesį į objektą
jūs sutelkiate dėmesį į objektą
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
nenukreipdami žvilgsnio į jį.
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
Įsivaizduokite, kad vairuojate.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
Jūs tikslingai sutelkiate dėmesį ten,
kur yra jūsų žvilgsnis –
kur yra jūsų žvilgsnis –
01:06
are in front,
15
54000
1656
priešais jus.
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
Tačiau jūs taip pat stebite aplinką,
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
nefokusuodami į tai žvilgsnio.
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
Tai – netikslingai sutelktas dėmesys.
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
Aš esu neuromokslininkas
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
ir dirbu ties kognityvinėmis
prietaisų ir smegenų sąsajomis.
prietaisų ir smegenų sąsajomis.
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
Kitaip tariant –
sujungiu smegenis su kompiuteriu.
sujungiu smegenis su kompiuteriu.
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
Aš myliu smegenų tinklus.
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
Smegenų tinklai yra svarbūs tuo,
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
kad, remiantis jais, mes galime
sukurti modelius kompiuteriams.
sukurti modelius kompiuteriams.
01:33
and based on these models
25
81960
1416
O remiantis šiais modeliais,
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
kompiuteriai gali atpažinti,
ar mūsų smegenys funkcionuoja tinkamai.
ar mūsų smegenys funkcionuoja tinkamai.
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
O jeigu jos veikia netinkamai,
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
kompiuteriai gali būti naudojami
kaip pagalbiniai įrenginiai,
kaip pagalbiniai įrenginiai,
01:46
for therapies.
29
94760
1200
skirti gydymui.
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
Tačiau tai reiškia,
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
kad pasirinkus netinkamus smegenų modelius
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
gausime netinkamus
kompiuterių modelius.
kompiuterių modelius.
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
Taigi, ir netinkamą gydymą.
01:57
Right?
34
105480
1200
Teisingai?
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
Grįžtant prie dėmesio sutelkimo,
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
mes gebame
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
perkelti dėmesį
ne tik nukreipdami žvilgsnį į objektą,
ne tik nukreipdami žvilgsnį į objektą,
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
bet ir nukreipdami mintis.
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
Todėl netikslingai sutelkto dėmesio
modelis yra įdomus kompiuterių kontekste.
modelis yra įdomus kompiuterių kontekste.
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
Aš norėjau sužinoti,
kokios yra smegenų aktyvumo sritys,
kokios yra smegenų aktyvumo sritys,
02:17
when you look overtly
or when you look covertly.
or when you look covertly.
41
125760
3680
kada mes sutelkiame dėmesį tikslingai,
ir kada netikslingai.
ir kada netikslingai.
02:22
I set up an experiment for that.
42
130440
1760
Todėl aš atlikau eksperimentą.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
Šiame eksperimente yra
du mirgantys kvadratai.
du mirgantys kvadratai.
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
Vienas kvadratas mirga lėtesniu tempu,
nei kitas.
nei kitas.
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
Priklausomai nuo to,
į kurį kvadratą sutelkiate dėmesį,
į kurį kvadratą sutelkiate dėmesį,
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
tam tikros smegenų dalys
pradeda rezonuoti tuo pačiu tempu,
pradeda rezonuoti tuo pačiu tempu,
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
kaip ir mirgantis kvadratas.
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
Taigi, analizuodami jūsų smegenų signalus
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
mes galime atpažinti,
kur tiksliai jūs žiūrite,
kur tiksliai jūs žiūrite,
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
arba kur sutelkiate dėmesį.
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
Pamatyti, kas vyksta jūsų smegenyse,
kai tikslingai sutelkiate dėmesį,
kai tikslingai sutelkiate dėmesį,
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
aš paprašiau žmonių nukreipti žvilgsnį
tiesiai į vieną iš kvadratų,
tiesiai į vieną iš kvadratų,
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
ir sutelkti dėmesį į jį.
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
Šiuo atveju pamatėme,
kad tie mirgantys kvadratai
kad tie mirgantys kvadratai
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
atsirado ir smegenų signaluose.
03:12
which was coming
from the back of their head,
from the back of their head,
56
180040
2360
Signalai buvo siunčiami
iš pakaušio srities,
iš pakaušio srities,
03:15
which is responsible for the processing
of your visual information.
of your visual information.
57
183560
3400
kuri yra atsakinga už
vaizdo apdorojimą.
vaizdo apdorojimą.
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
Bet man buvo ypač įdomu pamatyti,
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
kas vyksta jūsų smegenyse,
kai sutelkiate dėmesį netikslingai.
kai sutelkiate dėmesį netikslingai.
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
Taigi, šį kartą aš paprašiau žmonių
žiūrėti į vidurį ekrano
žiūrėti į vidurį ekrano
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
ir, nenukreipiant žvilgsnio,
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
sutelkti dėmesį į vieną iš kvadratų.
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Kai tai padarėme,
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
pamatėme, kad abu mirgantys kvadratai
atsirado smegenų signaluose.
atsirado smegenų signaluose.
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
Tačiau įdomu buvo tai,
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
kad to kvadrato,
ties kuriuo buvo susitelkta,
ties kuriuo buvo susitelkta,
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
signalas buvo stipresnis.
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
Taigi, smegenyse buvo kažkas,
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
kas apdorojo šią informaciją,
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
Tas kažkas, iš esmės,
buvo kaktinės smegenų skilties aktyvacija.
buvo kaktinės smegenų skilties aktyvacija.
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
Kaktinė skiltis yra atsakinga už
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
aukštesnes kognityvines žmogaus funkcijas.
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
Panašu, kad kaktinė skiltis
veikia kaip filtras,
veikia kaip filtras,
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
kuris praleidžia informaciją
tik apie tą kvadratą,
tik apie tą kvadratą,
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
ties kuriuo sutelkiate dėmesį,
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
ir bando slopinti informaciją,
apie kitą kvadratą, į kurį nežiūrite.
apie kitą kvadratą, į kurį nežiūrite.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
Šis gebėjimas filtruoti informaciją
yra esminis dėmesio sutelkimui,
yra esminis dėmesio sutelkimui,
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
tačiau kai kurie žmonės jo neturi,
04:35
for example in people with ADHD.
79
263520
2480
pavyzdžiui, žmonės,
kurie turi ADHD sutrikimą.
kurie turi ADHD sutrikimą.
04:38
So a person with ADHD
cannot inhibit these distractors,
cannot inhibit these distractors,
80
266640
5016
Taigi, žmogus, turintis ADHD sutrikimą,
negali nuslopinti šių distrakcijų,
negali nuslopinti šių distrakcijų,
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
ir todėl negali ilgai išlaikyti dėmesio
ties viena užduotimi.
ties viena užduotimi.
04:49
But what if this person
82
277600
1536
Bet jeigu šis žmogus,
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
žaisdamas ypatingą kompiuterinį žaidimą,
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
sujungęs savo smegenis su kompiuteriu,
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
galėtų išmokyti savo smegenis
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
slopinti distrakcijas?
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
ADHD sutrikimas – tik vienas iš pavyzdžių.
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
Tokios mašinos ir smegenų sąsajos
gali būti pritaikytos
gali būti pritaikytos
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
ir daugybėje kitų kognityvinių sričių.
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
Tik prieš kelis metus
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
mano senelį ištiko insultas,
ir jis visiškai prarado gebėjimą kalbėti.
ir jis visiškai prarado gebėjimą kalbėti.
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
Jis viską suprato,
bet negalėjo nieko atsakyti,
bet negalėjo nieko atsakyti,
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
net raštu, nes jis buvo neraštingas.
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
Taigi, jis mirė tyloje.
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
Aš atsimenu, tuo metu galvojau:
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
O jeigu mes turėtume kompiuterį,
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
kuris galėtų už jį kalbėti?
05:45
Now, after years that I am in this field,
98
333840
2216
Šiandien, po tiek metų šioje srityje,
05:48
I can see that this might be possible.
99
336080
2320
aš matau, kad tai gali būti įmanoma.
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
Įsivaizduokite, jeigu galime rasti
smegenų bangų modelius,
smegenų bangų modelius,
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
kuomet žmonės galvoja apie vaizdus,
ar net raides.
ar net raides.
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
Pavyzdžiui, raidė A generuoja kitokį
smegenų bangų modelį,
smegenų bangų modelį,
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
nei raidė B,
ir taip toliau.
ir taip toliau.
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
Ar galėtų vieną dieną kompiuteris
komunikuoti už negalinčius kalbėti žmones?
komunikuoti už negalinčius kalbėti žmones?
06:09
What if a computer
105
357640
1440
O jeigu kompiuteris
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
galėtų padėti mums suprasti
žmogaus komoje mintis?
žmogaus komoje mintis?
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
Mes dar nesame ten,
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
bet, sutelkite dėmesį,
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
mes būsime ten visai netrukus.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Ačiū jums.
06:25
(Applause)
111
373480
5632
(Plojimai.)
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