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: Hur din hjärna talar om för dig var du befinner dig

Filmed:
1,458,267 views

Hur kommer man ihåg var man parkerade bilen? Hur vet man att man färdas i rätt riktning? Neurologiforskaren Neil Burgess undersöker de neurologiska mekanismer som kartlägger utrymmet omkring oss och hur de kopplas till minne och fantasi.
- Neuroscientist
At University College in London, Neil Burgess researches how patterns of electrical activity in brain cells guide us through space. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
When we parkparkera in a bigstor parkingparkering lot,
0
0
2000
När vi parkerar på en stor parkering,
00:17
how do we rememberkom ihåg where we parkedparkerad our carbil?
1
2000
2000
hur kommer vi då ihåg var vi ställde bilen?
00:19
Here'sHär är the problemproblem facingvänd HomerHomer.
2
4000
3000
Här står Homer inför det problemet.
00:22
And we're going to try to understandförstå
3
7000
2000
Och vi ska försöka förstå
00:24
what's happeninghappening in his brainhjärna.
4
9000
2000
vad som händer i hans hjärna.
00:26
So we'llväl startStart with the hippocampushippocampus, shownvisad in yellowgul,
5
11000
2000
Vi börjar med Hippocampus, färgat gult,
00:28
whichsom is the organorgan of memoryminne.
6
13000
2000
vilket är hjärnans minnescentra.
00:30
If you have damageskada there, like in Alzheimer'sAlzheimers,
7
15000
2000
Om du har en skada här, som vid Alzheimer,
00:32
you can't rememberkom ihåg things includingInklusive where you parkedparkerad your carbil.
8
17000
2000
så kan du inte komma ihåg någonting, inklusive var du ställde bilen.
00:34
It's namedsom heter after LatinLatin for "seahorseSeahorse,"
9
19000
2000
Det är namngivit efter "sjöhäst" på Latin,
00:36
whichsom it resemblesLiknar.
10
21000
2000
som det ser ut som.
00:38
And like the restresten of the brainhjärna, it's madegjord of neuronsneuroner.
11
23000
2000
Liksom övriga hjärnan så består det av nervceller.
00:40
So the humanmänsklig brainhjärna
12
25000
2000
Den mänskliga hjärnan
00:42
has about a hundredhundra billionmiljard neuronsneuroner in it.
13
27000
2000
innehåller alltså ungefär hundra miljarder neuroner.
00:44
And the neuronsneuroner communicatekommunicera with eachvarje other
14
29000
3000
Och nervcellerna kommunicerar med varandra
00:47
by sendingsändning little pulsespulser or spikesspikar of electricityelektricitet
15
32000
2000
genom att skicka små impulser eller toppar av elektricitet
00:49
viavia connectionsanslutningar to eachvarje other.
16
34000
2000
via kopplingar till varandra.
00:51
The hippocampushippocampus is formedbildad of two sheetsark of cellsceller,
17
36000
3000
Hippocampus består av två lager med celler
00:54
whichsom are very denselytätt interconnectedsammankopplade.
18
39000
2000
som är tätt sammakopplade.
00:56
And scientistsvetenskapsmän have begunbörjat to understandförstå
19
41000
2000
Forskare har börjat förstå
00:58
how spatialrumslig memoryminne worksArbetar
20
43000
2000
hur rumsligt minne fungerar
01:00
by recordinginspelning from individualenskild neuronsneuroner
21
45000
2000
genom registrering från enstaka neuroner
01:02
in ratsråttor or micemöss
22
47000
2000
hos råttor eller möss
01:04
while they foragefoder or exploreutforska an environmentmiljö
23
49000
2000
medan de söker av eller utforskar en miljö
01:06
looking for foodmat.
24
51000
2000
i letan efter mat.
01:08
So we're going to imaginetänka we're recordinginspelning from a singleenda neuronnervcell
25
53000
3000
Så vi kommer att föreställa oss att vi registrerar signaler från en enstaka nervcell
01:11
in the hippocampushippocampus of this ratråtta here.
26
56000
3000
i Hippocampus hos råttan här.
01:14
And when it firesbränder a little spikespika of electricityelektricitet,
27
59000
2000
Och när den skjuter iväg en liten elektrisk pik,
01:16
there's going to be a redröd dotpunkt and a clickklick.
28
61000
3000
så kommer det att bli en röd punkt och ett klick.
01:19
So what we see
29
64000
2000
Så det vi ser nu
01:21
is that this neuronnervcell knowsvet
30
66000
2000
är att den här nervcellen vet
01:23
whenevernärhelst the ratråtta has goneborta into one particularsärskild placeplats in its environmentmiljö.
31
68000
3000
när än råttan har kommit till ett speciellt ställe i dess miljö.
01:26
And it signalssignaler to the restresten of the brainhjärna
32
71000
2000
Och den signalerar till resten av hjärnan
01:28
by sendingsändning a little electricalelektrisk spikespika.
33
73000
3000
genom att skicka ut en liten elektrisk pik.
01:31
So we could showshow the firingbränning rateBetygsätta of that neuronnervcell
34
76000
3000
Så vi skulle kunna visa avfyrningsfrekvensen av den nervcellen
01:34
as a functionfungera of the animal'sdjurets locationplats.
35
79000
2000
som en funktion av var djuret befinner sig.
01:36
And if we recordspela in from lots of differentannorlunda neuronsneuroner,
36
81000
2000
Och om vi registrerar många olika neuroner,
01:38
we'llväl see that differentannorlunda neuronsneuroner firebrand
37
83000
2000
så kommer vi se att olika neuroner utlöses
01:40
when the animaldjur- goesgår in differentannorlunda partsdelar of its environmentmiljö,
38
85000
2000
när djuret kommer in i olika delar av dess miljö,
01:42
like in this squarefyrkant boxlåda shownvisad here.
39
87000
2000
som i den här kvadratiska lådan här.
01:44
So togethertillsammans they formform a mapKarta
40
89000
2000
Så tillsammans formar de en karta
01:46
for the restresten of the brainhjärna,
41
91000
2000
för resten av hjärnan,
01:48
tellingtalande the brainhjärna continuallykontinuerligt,
42
93000
2000
som kontinuerligt talar om för hjärnan
01:50
"Where am I now withininom my environmentmiljö?"
43
95000
2000
"Var i min miljö är jag nu?"
01:52
PlacePlats cellsceller are alsoockså beingvarelse recordedspelade in in humansmänniskor.
44
97000
3000
Platsceller registreras också hos människor.
01:55
So epilepsyepilepsi patientspatienter sometimesibland need
45
100000
2000
Epilepsipatienter behöver ibland
01:57
the electricalelektrisk activityaktivitet in theirderas brainhjärna monitoringövervakning.
46
102000
3000
den elektriska aktiviteten i deras hjärnövervakning.
02:00
And some of these patientspatienter playedspelade a videovideo- gamespel
47
105000
2000
Några av de här patienterna spelade ett TV-spel
02:02
where they drivekör around a smallsmå townstad.
48
107000
2000
där de körde omkring i en liten stad.
02:04
And placeplats cellsceller in theirderas hippocampihippocampi would firebrand, becomebli activeaktiva,
49
109000
3000
Platsceller i deras Hippocampus avfyrades, aktiverades,
02:07
startStart sendingsändning electricalelektrisk impulsesimpulser
50
112000
3000
började skicka elektriska impulser
02:10
whenevernärhelst they drovekörde throughgenom a particularsärskild locationplats in that townstad.
51
115000
3000
närhelst som de körde genom en speciell plats i den staden.
02:13
So how does a placeplats cellcell know
52
118000
2000
Så hur vet en platscell
02:15
where the ratråtta or personperson is withininom its environmentmiljö?
53
120000
3000
var råttan eller personen är inom dess miljö?
02:18
Well these two cellsceller here
54
123000
2000
Jo dessa två celler här
02:20
showshow us that the boundariesgränser of the environmentmiljö
55
125000
2000
visar oss att gränserna i miljön
02:22
are particularlysärskilt importantViktig.
56
127000
2000
är speciellt viktiga.
02:24
So the one on the toptopp
57
129000
2000
Så den på ovansidan
02:26
likesgillar to firebrand sortsortera of midwayhalvvägs betweenmellan the wallsväggar
58
131000
2000
gillar att aktiveras liksom halvvägs mellan väggarna
02:28
of the boxlåda that theirderas rat'sråttans in.
59
133000
2000
på lådan som dess råtta befinner sig i.
02:30
And when you expandbygga ut the boxlåda, the firingbränning locationplats expandsexpanderar.
60
135000
3000
Och när man expanderar boxen, så expanderas också platsen för aktivering.
02:33
The one belowNedan likesgillar to firebrand
61
138000
2000
Den nedre gillar att aktiveras
02:35
whenevernärhelst there's a wallvägg closestänga by to the southsöder.
62
140000
3000
närhelst det finns en vägg nära i sydlig riktning.
02:38
And if you put anotherannan wallvägg insideinuti the boxlåda,
63
143000
2000
Och om man placerar en annan vägg inuti lådan,
02:40
then the cellcell firesbränder in bothbåde placeplats
64
145000
2000
så aktiveras cellen på båda platserna
02:42
wherevervart som helst there's a wallvägg to the southsöder
65
147000
2000
varhelst som det finns en vägg i sydligt riktning
02:44
as the animaldjur- exploresutforskar around in its boxlåda.
66
149000
3000
när djuret utforskar dess låda.
02:48
So this predictsförutspår
67
153000
2000
Det här talar alltså för
02:50
that sensingavkännande the distancesavstånd and directionsvägbeskrivning of boundariesgränser around you --
68
155000
2000
att känna avstånd och riktning till gränser omkring dig -
02:52
extendedförlängas buildingsbyggnader and so on --
69
157000
2000
byggnader och så vidare -
02:54
is particularlysärskilt importantViktig for the hippocampushippocampus.
70
159000
3000
är särkilt viktigt för Hippocampus.
02:57
And indeedverkligen, on the inputsingångar to the hippocampushippocampus,
71
162000
2000
Och faktiskt, vid Hippocampus ingångar,
02:59
cellsceller are foundhittades whichsom projectprojekt into the hippocampushippocampus,
72
164000
2000
har man hittat celler som projicerar in i Hippocampus,
03:01
whichsom do respondsvara exactlyexakt
73
166000
2000
vilka reagerar precist
03:03
to detectingatt upptäcka boundariesgränser or edgeskanter
74
168000
3000
för att känna av gränser eller kanter
03:06
at particularsärskild distancesavstånd and directionsvägbeskrivning
75
171000
2000
på specifika avstånd eller i speciella riktningar
03:08
from the ratråtta or mousemus
76
173000
2000
från musen eller råttan
03:10
as it's exploringutforska around.
77
175000
2000
medan den söker omkring.
03:12
So the cellcell on the left, you can see,
78
177000
2000
Så cellen till vänster, som du kan se,
03:14
it firesbränder whenevernärhelst the animaldjur- getsblir nearnära
79
179000
2000
den löser ut närhelst djuret kommer nära
03:16
to a wallvägg or a boundarygräns to the eastöster,
80
181000
3000
en vägg eller en gräns österut,
03:19
whetherhuruvida it's the edgekant or the wallvägg of a squarefyrkant boxlåda
81
184000
3000
vare sig det är kanten eller väggen på en kvadtratisk låda
03:22
or the circularcirkulär wallvägg of the circularcirkulär boxlåda
82
187000
2000
eller cirkulära väggen på den cirkulära lådan
03:24
or even the dropsläppa at the edgekant of a tabletabell, whichsom the animalsdjur are runninglöpning around.
83
189000
3000
eller till och med stupet vid kanten på ett bord vilket djuren springer omkring på.
03:27
And the cellcell on the right there
84
192000
2000
Och cellen här till höger
03:29
firesbränder whenevernärhelst there's a boundarygräns to the southsöder,
85
194000
2000
aktiveras närhelst det finns en gräns söderut,
03:31
whetherhuruvida it's the dropsläppa at the edgekant of the tabletabell or a wallvägg
86
196000
2000
vare sig det är stupet vid kanten på ett bord eller en vägg
03:33
or even the gapgap betweenmellan two tablestabeller that are pulleddrog apartisär.
87
198000
3000
eller till och med glipan mellan två isärdragna bord.
03:36
So that's one way in whichsom we think
88
201000
2000
Det är alltså ett sätt på vilket vi tror
03:38
placeplats cellsceller determinebestämma where the animaldjur- is as it's exploringutforska around.
89
203000
3000
platsceller tar reda på var djuret är medan det utforskar.
03:41
We can alsoockså testtesta where we think objectsföremål are,
90
206000
3000
Vi kan också pröva var vi tror att objekt är,
03:44
like this goalmål flagflagga, in simpleenkel environmentsmiljöer --
91
209000
3000
som den här målflaggan, i enkla miljöer -
03:47
or indeedverkligen, where your carbil would be.
92
212000
2000
eller självklart också var din bil skulle vara.
03:49
So we can have people exploreutforska an environmentmiljö
93
214000
3000
Så vi kan låta människor utforska en miljö
03:52
and see the locationplats they have to rememberkom ihåg.
94
217000
3000
och se den plats som de måste komma ihåg.
03:55
And then, if we put them back in the environmentmiljö,
95
220000
2000
Och sen, om vi sätter tillbaka dem i samma miljö,
03:57
generallyallmänt they're quiteganska good at puttingsätta a markermarkör down
96
222000
2000
så är de för det mesta rätt bra på att markera
03:59
where they thought that flagflagga or theirderas carbil was.
97
224000
3000
var de trodde att flaggan eller bilen var.
04:02
But on some trialsprövningar,
98
227000
2000
Men i vissa test,
04:04
we could changeByta the shapeform and sizestorlek of the environmentmiljö
99
229000
2000
ändrade vi på miljöns storlek och form
04:06
like we did with the placeplats cellcell.
100
231000
2000
som vi gjorde med platscellen.
04:08
In that casefall, we can see
101
233000
2000
I det fallet kan vi se
04:10
how where they think the flagflagga had been changesförändringar
102
235000
3000
hur var de trodde att flaggan skulle vara ändras
04:13
as a functionfungera of how you changeByta the shapeform and sizestorlek of the environmentmiljö.
103
238000
3000
som en funktion av hur man ändrar miljöns form eller storlek.
04:16
And what you see, for exampleexempel,
104
241000
2000
Och det man ser, till exempel,
04:18
if the flagflagga was where that crosskorsa was in a smallsmå squarefyrkant environmentmiljö,
105
243000
3000
om flaggan var där krysset var i en liten kvadratisk miljö
04:21
and then if you askfråga people where it was,
106
246000
2000
och om du då frågar folk var den var,
04:23
but you've madegjord the environmentmiljö biggerstörre,
107
248000
2000
men att du gjort miljön större,
04:25
where they think the flagflagga had been
108
250000
2000
var de tror att flaggan befunnit sig
04:27
stretchessträcker sig out in exactlyexakt the samesamma way
109
252000
2000
sträcker sig på exakt samma sätt
04:29
that the placeplats cellcell firingbränning stretchedsträckt out.
110
254000
2000
som platscellens aktivering sträckt ut sig.
04:31
It's as if you rememberkom ihåg where the flagflagga was
111
256000
2000
Det är som om man kommer ihåg var flaggan var
04:33
by storinglagring the patternmönster of firingbränning acrosstvärs över all of your placeplats cellsceller
112
258000
3000
genom att lagra aktiveringsmönstret hos platscellerna
04:36
at that locationplats,
113
261000
2000
på den platsen,
04:38
and then you can get back to that locationplats
114
263000
2000
och sedan att man kan komma tillbaka till samma plats
04:40
by movingrör på sig around
115
265000
2000
genom att förflytta sig runt
04:42
so that you bestbäst matchmatch the currentnuvarande patternmönster of firingbränning of your placeplats cellsceller
116
267000
2000
så att man matchar dåvarande mönstret hos platscellerna optimalt
04:44
with that storedlagrade patternmönster.
117
269000
2000
mot det lagrade mönstret.
04:46
That guidesguider you back to the locationplats that you want to rememberkom ihåg.
118
271000
3000
Det guidar dig tillbaka till platsen som du vill komma ihåg.
04:49
But we alsoockså know where we are throughgenom movementrörelse.
119
274000
3000
Men vi vet också var vi är under det att vi rör oss.
04:52
So if we take some outboundutgående pathväg --
120
277000
2000
Så om vi tar en utgående väg -
04:54
perhapskanske we parkparkera and we wandervandra off --
121
279000
2000
kanske vi parkerar bilen och går därifrån -
04:56
we know because our ownegen movementsrörelser,
122
281000
2000
så vet vi på grund av våra rörelser,
04:58
whichsom we can integrateintegrera over this pathväg
123
283000
2000
som vi kan integrera i den här vägen
05:00
roughlyungefär what the headingrubrik directionriktning is to go back.
124
285000
2000
ungefär vilken riktning vi har att gå tillbaka.
05:02
And placeplats cellsceller alsoockså get this kindsnäll of pathväg integrationintegration inputinmatning
125
287000
4000
Platsceller får också den här typen av vägintegrerings-input
05:06
from a kindsnäll of cellcell calledkallad a gridrutnät cellcell.
126
291000
3000
från en cell som kallas rutnätscell.
05:09
Now gridrutnät cellsceller are foundhittades, again,
127
294000
2000
Rutnätssceller kan man finna, som tidigare celler,
05:11
on the inputsingångar to the hippocampushippocampus,
128
296000
2000
på ingångarna till Hippocampus,
05:13
and they're a bitbit like placeplats cellsceller.
129
298000
2000
och de fungerar ungefär som platsceller.
05:15
But now as the ratråtta exploresutforskar around,
130
300000
2000
Men nu när råttan utforskar,
05:17
eachvarje individualenskild cellcell firesbränder
131
302000
2000
så aktiveras varje en cell
05:19
in a wholehela arrayarray of differentannorlunda locationsplatser
132
304000
3000
på en en större mängd platser
05:22
whichsom are laidlagd out acrosstvärs över the environmentmiljö
133
307000
2000
som är spridda över miljön
05:24
in an amazinglyotroligt regularregelbunden triangulartriangulära gridrutnät.
134
309000
3000
i ett enastående regelbundet, triangelformat rutnät.
05:29
And if you recordspela in from severalflera gridrutnät cellsceller --
135
314000
3000
och om man registrerar flera rutnätsceller -
05:32
shownvisad here in differentannorlunda colorsfärger --
136
317000
2000
här visat i olika färger -
05:34
eachvarje one has a grid-likerutnätsliknande firingbränning patternmönster acrosstvärs över the environmentmiljö,
137
319000
3000
har varje en ett rutnätsliknande aktiveringsmönster över hela miljön,
05:37
and eachvarje cell'scellens grid-likerutnätsliknande firingbränning patternmönster is shiftedändrad slightlylite
138
322000
3000
och varje cells rutnätsliknande aktiveringsmönster förskjuts en aning
05:40
relativerelativ to the other cellsceller.
139
325000
2000
i förhållande till de andra cellerna.
05:42
So the redröd one firesbränder on this gridrutnät
140
327000
2000
Så den röda aktiveras på det här rutnätet
05:44
and the greengrön one on this one and the blueblå on on this one.
141
329000
3000
och den gröna på det här och den blå på det här.
05:47
So togethertillsammans, it's as if the ratråtta
142
332000
3000
Så sammaslaget är det som om råttan
05:50
can put a virtualvirtuell gridrutnät of firingbränning locationsplatser
143
335000
2000
kan sätta ett virtuellt rutnät av aktiveringsplatser
05:52
acrosstvärs över its environmentmiljö --
144
337000
2000
över dess miljö -
05:54
a bitbit like the latitudeLatitude and longitudelongitud linesrader that you'ddu skulle find on a mapKarta,
145
339000
3000
litegrann som latitud- och longtitudlinjerna som finns på kartor,
05:57
but usinganvänder sig av trianglestrianglar.
146
342000
2000
men med trekanter istället.
05:59
And as it movesrör sig around,
147
344000
2000
Och under det att den förflyttar sig runt,
06:01
the electricalelektrisk activityaktivitet can passpassera
148
346000
2000
så kan den elektriska aktiviteten passera
06:03
from one of these cellsceller to the nextNästa cellcell
149
348000
2000
från en cell till en annan
06:05
to keep trackspåra of where it is,
150
350000
2000
för att hålla koll på var den är,
06:07
so that it can use its ownegen movementsrörelser
151
352000
2000
så att den kan använda sina rörelser
06:09
to know where it is in its environmentmiljö.
152
354000
2000
för att veta var den är i dess miljö.
06:11
Do people have gridrutnät cellsceller?
153
356000
2000
Har människor rutnätsceller?
06:13
Well because all of the grid-likerutnätsliknande firingbränning patternsmönster
154
358000
2000
Jo, på grund av att alla rutnätsliknande aktiveringsmönster
06:15
have the samesamma axesaxlar of symmetrysymmetri,
155
360000
2000
har samma axlar i symmetrin,
06:17
the samesamma orientationsriktlinjer of gridrutnät, shownvisad in orangeorange here,
156
362000
3000
samma axelorientering, här visat i orange,
06:20
it meansbetyder that the netnetto activityaktivitet
157
365000
2000
så betyder det att nettoaktiviteten
06:22
of all of the gridrutnät cellsceller in a particularsärskild partdel of the brainhjärna
158
367000
3000
hos alla rutnätsceller i viss del av hjärnan
06:25
should changeByta
159
370000
2000
borde ändras
06:27
accordingenligt to whetherhuruvida we're runninglöpning alonglängs these sixsex directionsvägbeskrivning
160
372000
2000
utefter att vi rör oss längs de där sex riktningarna
06:29
or runninglöpning alonglängs one of the sixsex directionsvägbeskrivning in betweenmellan.
161
374000
3000
eller rör oss längs en av de sex riktningarna emellan.
06:32
So we can put people in an MRIMRI scannerscanner
162
377000
2000
Så vi kan placera människor i en magnetröntgen
06:34
and have them do a little videovideo- gamespel
163
379000
2000
och låta dem spela lite TV-spel
06:36
like the one I showedvisade you
164
381000
2000
ungefär som det jag visade er
06:38
and look for this signalsignal.
165
383000
2000
och sedan titta efter den här signalen.
06:40
And indeedverkligen, you do see it in the humanmänsklig entorhinalentorhinal cortexbark,
166
385000
3000
Och man hittar det i det mänskliga entorinala kortex
06:43
whichsom is the samesamma partdel of the brainhjärna that you see gridrutnät cellsceller in ratsråttor.
167
388000
3000
vilket är samma del av hjärnan som du ser rutnätsceller hos råttor i.
06:46
So back to HomerHomer.
168
391000
2000
Tillbaka till Homer.
06:48
He's probablyförmodligen rememberingminnas where his carbil was
169
393000
2000
Han kommer förmodligen ihåg var hans bil var
06:50
in termsvillkor of the distancesavstånd and directionsvägbeskrivning
170
395000
2000
i termer av distans och riktning
06:52
to extendedförlängas buildingsbyggnader and boundariesgränser
171
397000
2000
till övriga byggnader och gränser
06:54
around the locationplats where he parkedparkerad.
172
399000
2000
runt platsen som han parkerade på.
06:56
And that would be representedrepresenterad
173
401000
2000
Det skulle då vara kartlagt
06:58
by the firingbränning of boundary-detectinggräns-upptäcka cellsceller.
174
403000
2000
genom aktiveringen hos gränsavkännande celler.
07:00
He's alsoockså rememberingminnas the pathväg he tooktog out of the carbil parkparkera,
175
405000
3000
Han kommer också ihåg vägen han tog ut från parkeringen,
07:03
whichsom would be representedrepresenterad in the firingbränning of gridrutnät cellsceller.
176
408000
3000
som då kartläggs genom aktivering av rutnätsceller.
07:06
Now bothbåde of these kindsslag of cellsceller
177
411000
2000
Båda de typerna av celler
07:08
can make the placeplats cellsceller firebrand.
178
413000
2000
kan få platscellerna att aktiveras.
07:10
And he can returnlämna tillbaka to the locationplats where he parkedparkerad
179
415000
2000
Han kan alltså då återvända till platsen som han parkerade på
07:12
by movingrör på sig so as to find where it is
180
417000
3000
genom att förflytta sig så att
07:15
that bestbäst matchesmatcher the firingbränning patternmönster
181
420000
2000
aktiveringsmönstret hos cellerna
07:17
of the placeplats cellsceller in his brainhjärna currentlyför närvarande
182
422000
2000
på platsen då bäst matchar
07:19
with the storedlagrade patternmönster where he parkedparkerad his carbil.
183
424000
3000
aktiveringsmönstret som han lagrat för där han parkerade bilen.
07:22
And that guidesguider him back to that locationplats
184
427000
2000
Och det guidar honom tillbaka till bilen
07:24
irrespectiveoavsett of visualvisuell cuesstack-ikoner
185
429000
2000
utan hänsyn till visuella referenser
07:26
like whetherhuruvida his car'sbilens actuallyfaktiskt there.
186
431000
2000
som huruvida bilen egentligen står där.
07:28
Maybe it's been towedbogseras.
187
433000
2000
Kanske har den bogserats bort.
07:30
But he knowsvet where it was, so he knowsvet to go and get it.
188
435000
3000
Men han vet var den var så han vet var han ska hämta den.
07:33
So beyondbortom spatialrumslig memoryminne,
189
438000
2000
Undantaget spatialt minne,
07:35
if we look for this grid-likerutnätsliknande firingbränning patternmönster
190
440000
2000
om vi tittar efter det här rutnätsliknande aktiveringsmönstret
07:37
throughoutgenom hela the wholehela brainhjärna,
191
442000
2000
över hela hjärnan,
07:39
we see it in a wholehela seriesserier of locationsplatser
192
444000
3000
så ser vi det på en hel rad platser
07:42
whichsom are always activeaktiva
193
447000
2000
som alltid är aktiva
07:44
when we do all kindsslag of autobiographicalsjälvbiografiska memoryminne tasksuppgifter,
194
449000
2000
när vi gör alla möjliga typer av "självbiografiska" minnesuppgifter
07:46
like rememberingminnas the last time you wentåkte to a weddingbröllop, for exampleexempel.
195
451000
3000
så som att komma ihåg när man senast var på bröllop, till exempel.
07:49
So it mayMaj be that the neuralneurala mechanismsmekanismer
196
454000
2000
Så det kan vara så att de neurologiska mekanismerna
07:51
for representingrepresenterar the spacerymden around us
197
456000
3000
för kartläggning av utrymmet omkring oss
07:54
are alsoockså used for generatingalstrande visualvisuell imagerybilder
198
459000
4000
också används för att generera visuella bilder
07:58
so that we can recreateåterskapa the spatialrumslig scenescen, at leastminst,
199
463000
3000
så att vi kan återskapa rummet, åtminstone
08:01
of the eventsevenemang that have happenedhände to us when we want to imaginetänka them.
200
466000
3000
för de händelser som har hänt när vi vill föreställa oss dem.
08:04
So if this was happeninghappening,
201
469000
2000
Så om det här skulle hända,
08:06
your memoriesminnen could startStart by placeplats cellsceller activatingaktivering eachvarje other
202
471000
3000
så skulle dina minnen börja i och med att platsceller aktiverar varandra
08:09
viavia these densetät interconnectionssammankopplingar
203
474000
2000
via de här täta sammankopplingarna
08:11
and then reactivatingåteraktivera boundarygräns cellsceller
204
476000
2000
och sen återaktivera gränsceller
08:13
to createskapa the spatialrumslig structurestrukturera
205
478000
2000
för att bygga upp den spatiala strukturen
08:15
of the scenescen around your viewpointViewpoint.
206
480000
2000
av miljön omkring din utgångspunkt.
08:17
And gridrutnät cellsceller could moveflytta this viewpointViewpoint throughgenom that spacerymden.
207
482000
2000
Rutnätsceller kan då flytta den här utgångspunkten genom det utrymmet.
08:19
AnotherEn annan kindsnäll of cellcell, headhuvud directionriktning cellsceller,
208
484000
2000
En annan typ av cell, huvudriktningsceller,
08:21
whichsom I didn't mentionnämna yetän,
209
486000
2000
som jag inte har nämnt ännu,
08:23
they firebrand like a compasskompass accordingenligt to whichsom way you're facingvänd.
210
488000
3000
de avfyras, i likhet med en kompass, i enlighet med den riktning du står.
08:26
They could definedefiniera the viewingvisning directionriktning
211
491000
2000
De kan då definiera betraktningsvinkeln
08:28
from whichsom you want to generategenerera an imagebild for your visualvisuell imagerybilder,
212
493000
3000
från vilken du vill skapa en visuell bild,
08:31
so you can imaginetänka what happenedhände when you were at this weddingbröllop, for exampleexempel.
213
496000
3000
så att du kan föreställa dig vad som hände när du var på det där bröllopet, till exempel.
08:34
So this is just one exampleexempel
214
499000
2000
Så det här är bara ett exempel på
08:36
of a newny eraepok really
215
501000
2000
en verkligen ny era
08:38
in cognitivekognitiv neuroscienceneuroscience
216
503000
2000
inom kognitiv neurologiforskning
08:40
where we're beginningbörjan to understandförstå
217
505000
2000
där vi nu börjar förstå
08:42
psychologicalpsykologisk processesprocesser
218
507000
2000
psykologiska processer
08:44
like how you rememberkom ihåg or imaginetänka or even think
219
509000
3000
som hur du minns eller föreställer dig eller ens tänker
08:47
in termsvillkor of the actionshandlingar
220
512000
2000
i termer av mekanismen
08:49
of the billionsmiljarder of individualenskild neuronsneuroner that make up our brainshjärnor.
221
514000
3000
hos de miljarder enskilda neuroner som utgör hjärnan.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
Tack så mycket.
08:54
(ApplauseApplåder)
223
519000
3000
(Applåder)
Translated by Simon Lundhag
Reviewed by Matti Jääaro

▲Back to top

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