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:你的大腦怎麼告訴你身處何方?

Filmed:
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你是怎麼記住你停車的地方?你怎麼確定自己正朝著正確方向前進?神經科學家Neil Burgess研究神經工程學,探究神經如何建構出我們周遭的環境以及如何連結我們的記憶和想像。
- 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 park公園 in a big parking停車處 lot,
0
0
2000
當我們把車停在一個很大的停車場,
00:17
how do we remember記得 where we parked our car汽車?
1
2000
2000
我們怎麼記住我們停的位置?
00:19
Here's這裡的 the problem問題 facing面對 Homer荷馬.
2
4000
3000
辛普森遇到了一個麻煩
00:22
And we're going to try to understand理解
3
7000
2000
讓我們試著去了解
00:24
what's happening事件 in his brain.
4
9000
2000
他的大腦到底發生了甚麼事情
00:26
So we'll start開始 with the hippocampus海馬, shown顯示 in yellow黃色,
5
11000
2000
我們先從他的頭腦內黃色標記的部分
00:28
which哪一個 is the organ器官 of memory記憶.
6
13000
2000
也就是記憶的源頭:海馬體
00:30
If you have damage損傷 there, like in Alzheimer's老年癡呆症,
7
15000
2000
如果你腦內的這部分受到損傷,好比阿茲海默症
00:32
you can't remember記得 things including包含 where you parked your car汽車.
8
17000
2000
你會記不住事情,包括說你把車子停哪
00:34
It's named命名 after Latin拉丁 for "seahorse海馬,"
9
19000
2000
這個部位是以拉丁文"海馬"所命名的
00:36
which哪一個 it resembles酷似.
10
21000
2000
因為它的形狀和海馬相似
00:38
And like the rest休息 of the brain, it's made製作 of neurons神經元.
11
23000
2000
就如同腦內其他部位一樣,它是由神經元所構成的
00:40
So the human人的 brain
12
25000
2000
所以在人腦內
00:42
has about a hundred billion十億 neurons神經元 in it.
13
27000
2000
有大約好幾百億的神經元
00:44
And the neurons神經元 communicate通信 with each other
14
29000
3000
神經元會利用脈衝或者是電突波發送刺激
00:47
by sending發出 little pulses脈衝 or spikes釘鞋 of electricity電力
15
32000
2000
藉由神經元間的連結
00:49
via通過 connections連接 to each other.
16
34000
2000
互相傳遞訊息
00:51
The hippocampus海馬 is formed形成 of two sheets床單 of cells細胞,
17
36000
3000
海馬體是由兩片細胞
00:54
which哪一個 are very densely密地 interconnected互聯.
18
39000
2000
彼此非常緊密的連結組成
00:56
And scientists科學家們 have begun開始 to understand理解
19
41000
2000
近期科學家開始了解
00:58
how spatial空間的 memory記憶 works作品
20
43000
2000
我們對於空間的記憶是怎們運作的
01:00
by recording記錄 from individual個人 neurons神經元
21
45000
2000
藉由記錄老鼠
01:02
in rats大鼠 or mice老鼠
22
47000
2000
在一個空間中探索
01:04
while they forage飼料 or explore探索 an environment環境
23
49000
2000
尋找食物時的
01:06
looking for food餐飲.
24
51000
2000
每一個獨立的神經訊號
01:08
So we're going to imagine想像 we're recording記錄 from a single neuron神經元
25
53000
3000
讓我們來想像我們記錄一個獨立的神經元
01:11
in the hippocampus海馬 of this rat here.
26
56000
3000
在這隻老鼠的海馬體裡面
01:14
And when it fires火災 a little spike of electricity電力,
27
59000
2000
當他發送出一個電的突波時
01:16
there's going to be a red dot and a click點擊.
28
61000
3000
就會有一個紅點來記錄
01:19
So what we see
29
64000
2000
所以我們可以發現
01:21
is that this neuron神經元 knows知道
30
66000
2000
這個神經元知道
01:23
whenever每當 the rat has gone走了 into one particular特定 place地點 in its environment環境.
31
68000
3000
這隻老鼠在這環境中的某一個特定的地方
01:26
And it signals信號 to the rest休息 of the brain
32
71000
2000
然後它會藉由電的突波
01:28
by sending發出 a little electrical電動 spike.
33
73000
3000
來傳遞訊號給大腦
01:31
So we could show顯示 the firing射擊 rate of that neuron神經元
34
76000
3000
並且得知神經元的傳送速率
01:34
as a function功能 of the animal's動物 location位置.
35
79000
2000
是動物在空間的一個位置函數
01:36
And if we record記錄 from lots of different不同 neurons神經元,
36
81000
2000
如果我們紀錄很多不同的神經
01:38
we'll see that different不同 neurons神經元 fire
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83000
2000
我們可以發現到當動物移動到另外不同位置
01:40
when the animal動物 goes in different不同 parts部分 of its environment環境,
38
85000
2000
會有不同的神經發射出訊號
01:42
like in this square廣場 box shown顯示 here.
39
87000
2000
像是圖中是這個方形的空間
01:44
So together一起 they form形成 a map地圖
40
89000
2000
所以由所有神經發射出的訊號
01:46
for the rest休息 of the brain,
41
91000
2000
可以讓大腦繪出一張地圖
01:48
telling告訴 the brain continually不斷,
42
93000
2000
持續不斷地告訴大腦
01:50
"Where am I now within my environment環境?"
43
95000
2000
"我現在在這個空間中的哪裡?"
01:52
Place地點 cells細胞 are also being存在 recorded記錄 in humans人類.
44
97000
3000
同樣的人類的大腦此"位置細胞"也有相同的運作方式
01:55
So epilepsy癲癇 patients耐心 sometimes有時 need
45
100000
2000
因此癲癇患者有時候需要
01:57
the electrical電動 activity活動 in their brain monitoring監控.
46
102000
3000
藉由控制儀器施予腦部一些電的刺激
02:00
And some of these patients耐心 played發揮 a video視頻 game遊戲
47
105000
2000
有些病患會玩一個電腦遊戲
02:02
where they drive駕駛 around a small town.
48
107000
2000
讓他們在一個小鎮裡面開車閒晃
02:04
And place地點 cells細胞 in their hippocampi海馬 would fire, become成為 active活性,
49
109000
3000
當他們經過一個特殊的地點時
02:07
start開始 sending發出 electrical電動 impulses衝動
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112000
3000
海馬體裡的"位置細胞"就會被活化並且發射出訊號
02:10
whenever每當 they drove開車 through通過 a particular特定 location位置 in that town.
51
115000
3000
開始傳送脈衝電訊號
02:13
So how does a place地點 cell細胞 know
52
118000
2000
所底到底一個位置細胞怎麼讓人或老鼠
02:15
where the rat or person is within its environment環境?
53
120000
3000
知道自己在環境的某一個位置?
02:18
Well these two cells細胞 here
54
123000
2000
圖中這兩個細胞
02:20
show顯示 us that the boundaries邊界 of the environment環境
55
125000
2000
告訴我們一個極重要的資訊
02:22
are particularly尤其 important重要.
56
127000
2000
也就是環境的邊界
02:24
So the one on the top最佳
57
129000
2000
上方那張圖顯示一個神經
02:26
likes喜歡 to fire sort分類 of midway中途 between之間 the walls牆壁
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131000
2000
當老鼠在兩面牆之間時
02:28
of the box that their rat's大鼠 in.
59
133000
2000
會發出訊號
02:30
And when you expand擴大 the box, the firing射擊 location位置 expands展開.
60
135000
3000
當盒子的空間擴大的時候,神經被激發的位置也會隨之擴大
02:33
The one below下面 likes喜歡 to fire
61
138000
2000
下面那張圖顯示一神經
02:35
whenever每當 there's a wall close by to the south.
62
140000
3000
當南方靠近一面牆的時候會被激發
02:38
And if you put another另一個 wall inside the box,
63
143000
2000
如果你在盒子中間放置另一道牆
02:40
then the cell細胞 fires火災 in both place地點
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145000
2000
那細胞在這兩個地方都會被激活
02:42
wherever哪裡 there's a wall to the south
65
147000
2000
當動物隨意在箱子裡頭探索
02:44
as the animal動物 explores探討 around in its box.
66
149000
3000
不管在哪裡只要南方有一面牆,細胞都會被激發
02:48
So this predicts預測
67
153000
2000
所以可以偵測出
02:50
that sensing傳感 the distances距離 and directions方向 of boundaries邊界 around you --
68
155000
2000
在你周遭環境的邊界障礙
02:52
extended擴展 buildings房屋 and so on --
69
157000
2000
還有一些建築物等等的資訊
02:54
is particularly尤其 important重要 for the hippocampus海馬.
70
159000
3000
對於海馬體是極為重要的
02:57
And indeed確實, on the inputs輸入 to the hippocampus海馬,
71
162000
2000
如同實驗證實,當這些外界的訊號刺激海馬體後
02:59
cells細胞 are found發現 which哪一個 project項目 into the hippocampus海馬,
72
164000
2000
海馬體有些細胞會
03:01
which哪一個 do respond響應 exactly究竟
73
166000
2000
根據周遭環境,不管是邊界或是端點
03:03
to detecting檢測 boundaries邊界 or edges邊緣
74
168000
3000
並在特定的方向與距離
03:06
at particular特定 distances距離 and directions方向
75
171000
2000
而有所反應
03:08
from the rat or mouse老鼠
76
173000
2000
老鼠就是一個實際實驗的例子
03:10
as it's exploring探索 around.
77
175000
2000
當它四處遊蕩
03:12
So the cell細胞 on the left, you can see,
78
177000
2000
你可以發現在左方的細胞
03:14
it fires火災 whenever每當 the animal動物 gets得到 near
79
179000
2000
當老鼠碰到東邊的障礙物的時候
03:16
to a wall or a boundary邊界 to the east,
80
181000
3000
這個細胞就會被激發
03:19
whether是否 it's the edge邊緣 or the wall of a square廣場 box
81
184000
3000
不管是方形的
03:22
or the circular wall of the circular box
82
187000
2000
或是圓形的空間
03:24
or even the drop下降 at the edge邊緣 of a table, which哪一個 the animals動物 are running賽跑 around.
83
189000
3000
當動物在桌子上遊盪當碰到桌緣的時候腦部細胞的活動也大致相同
03:27
And the cell細胞 on the right there
84
192000
2000
看到這裡右方的細胞
03:29
fires火災 whenever每當 there's a boundary邊界 to the south,
85
194000
2000
當碰到南方邊界或是邊緣的時候
03:31
whether是否 it's the drop下降 at the edge邊緣 of the table or a wall
86
196000
2000
會被激發
03:33
or even the gap間隙 between之間 two tables that are pulled apart距離.
87
198000
3000
不僅如此,細胞也能判斷兩張桌子中間的縫隙
03:36
So that's one way in which哪一個 we think
88
201000
2000
因此我們可以推斷
03:38
place地點 cells細胞 determine確定 where the animal動物 is as it's exploring探索 around.
89
203000
3000
位置細胞可以決定動物所在的方位
03:41
We can also test測試 where we think objects對象 are,
90
206000
3000
同樣地藉由位置細胞我們可以判斷出物體的方位
03:44
like this goal目標 flag, in simple簡單 environments環境 --
91
209000
3000
像是一個簡單的環境 - 一個目標旗桿
03:47
or indeed確實, where your car汽車 would be.
92
212000
2000
也可能是你車子的位置
03:49
So we can have people explore探索 an environment環境
93
214000
3000
於是我們可以也讓人去探索一個空間
03:52
and see the location位置 they have to remember記得.
94
217000
3000
讓他們去記下一些特定的位置
03:55
And then, if we put them back in the environment環境,
95
220000
2000
之後,我們再把它放到一個相同的環境
03:57
generally通常 they're quite相當 good at putting a marker標記 down
96
222000
2000
一般來說他們可以輕易的知道
03:59
where they thought that flag or their car汽車 was.
97
224000
3000
先前目標旗桿或是車子擺放的位置
04:02
But on some trials試驗,
98
227000
2000
但是在另外一些試驗當中
04:04
we could change更改 the shape形狀 and size尺寸 of the environment環境
99
229000
2000
當我們開始改變外在環境的形狀或大小
04:06
like we did with the place地點 cell細胞.
100
231000
2000
如同先前我們對位置細胞所做的實驗
04:08
In that case案件, we can see
101
233000
2000
我們可以發現
04:10
how where they think the flag had been changes變化
102
235000
3000
他們認為旗幟位置的改變
04:13
as a function功能 of how you change更改 the shape形狀 and size尺寸 of the environment環境.
103
238000
3000
會隨著環境的改變而有所對應
04:16
And what you see, for example,
104
241000
2000
從下面這個例子我們可以看到
04:18
if the flag was where that cross交叉 was in a small square廣場 environment環境,
105
243000
3000
旗子在方形空間中那個交叉註記的點
04:21
and then if you ask people where it was,
106
246000
2000
在環境變大之前先讓受試者記錄下那個位置
04:23
but you've made製作 the environment環境 bigger,
107
248000
2000
變大後再問一次受試者
04:25
where they think the flag had been
108
250000
2000
問他們認知中旗幟的位置
04:27
stretches舒展 out in exactly究竟 the same相同 way
109
252000
2000
結果我們可以發現他們認知中的位置
04:29
that the place地點 cell細胞 firing射擊 stretched拉伸 out.
110
254000
2000
會同於位置細胞被激發的地方並往空間擴大的方向作延展
04:31
It's as if you remember記得 where the flag was
111
256000
2000
就像是你可以藉由位置細胞記錄下被激發的位置
04:33
by storing存儲 the pattern模式 of firing射擊 across橫過 all of your place地點 cells細胞
112
258000
3000
你才可以記住旗幟
04:36
at that location位置,
113
261000
2000
的所在位置
04:38
and then you can get back to that location位置
114
263000
2000
讓你之後藉由四處走走
04:40
by moving移動 around
115
265000
2000
找到符合先前位置細胞被激發的區域
04:42
so that you best最好 match比賽 the current當前 pattern模式 of firing射擊 of your place地點 cells細胞
116
267000
2000
也就是比對先前位置細胞激發的模式
04:44
with that stored存儲 pattern模式.
117
269000
2000
進而找到目標物的位置
04:46
That guides導遊 you back to the location位置 that you want to remember記得.
118
271000
3000
藉由這個模式可以讓你找到你先前記憶的位置
04:49
But we also know where we are through通過 movement運動.
119
274000
3000
除此之外我們也可以知道我們移動期間的位置
04:52
So if we take some outbound出站 path路徑 --
120
277000
2000
也許我們可能停了車子之後四處閒晃
04:54
perhaps也許 we park公園 and we wander漫步 off --
121
279000
2000
走了一個不同的路徑
04:56
we know because our own擁有 movements運動,
122
281000
2000
原因在於
04:58
which哪一個 we can integrate整合 over this path路徑
123
283000
2000
我們會一步步的去記憶所在位置並綜合起來
05:00
roughly大致 what the heading標題 direction方向 is to go back.
124
285000
2000
讓我們可以粗略地知道回去的方向
05:02
And place地點 cells細胞 also get this kind of path路徑 integration積分 input輸入
125
287000
4000
位置細胞裡面也會類似去接受並記錄每一個位置並綜合起來
05:06
from a kind of cell細胞 called a grid cell細胞.
126
291000
3000
這種類型的細胞叫做「網格細胞」
05:09
Now grid cells細胞 are found發現, again,
127
294000
2000
此細胞也是在
05:11
on the inputs輸入 to the hippocampus海馬,
128
296000
2000
腦內海馬裡裡面找到
05:13
and they're a bit like place地點 cells細胞.
129
298000
2000
它有點類似位置細胞
05:15
But now as the rat explores探討 around,
130
300000
2000
當老鼠四處移動的時候
05:17
each individual個人 cell細胞 fires火災
131
302000
2000
每個網格細胞會激發並記錄
05:19
in a whole整個 array排列 of different不同 locations地點
132
304000
3000
一連串的不同方向的位置
05:22
which哪一個 are laid鋪設 out across橫過 the environment環境
133
307000
2000
並在一個整個空間當中
05:24
in an amazingly令人驚訝 regular定期 triangular三角形的 grid.
134
309000
3000
呈現出令人驚訝的一個三角形網格
05:29
And if you record記錄 from several一些 grid cells細胞 --
135
314000
3000
如果你紀錄數組網格細胞
05:32
shown顯示 here in different不同 colors顏色 --
136
317000
2000
並以不同的顏色標記
05:34
each one has a grid-like網格狀 firing射擊 pattern模式 across橫過 the environment環境,
137
319000
3000
你會發現在空間中被激發的模式就像是一格一格的網格
05:37
and each cell's細胞 grid-like網格狀 firing射擊 pattern模式 is shifted slightly
138
322000
3000
每一個細胞的網格激發模式會和與相鄰的網格
05:40
relative相對的 to the other cells細胞.
139
325000
2000
做些微的位移
05:42
So the red one fires火災 on this grid
140
327000
2000
像是圖中紅色的會在這個網格被激發
05:44
and the green綠色 one on this one and the blue藍色 on on this one.
141
329000
3000
綠色的在這個,藍色的在另外一個
05:47
So together一起, it's as if the rat
142
332000
3000
綜合起來,老鼠就可以
05:50
can put a virtual虛擬 grid of firing射擊 locations地點
143
335000
2000
藉由這些細胞被激發的位置
05:52
across橫過 its environment環境 --
144
337000
2000
建構出一個虛擬空間的網路
05:54
a bit like the latitude緯度 and longitude經度 lines that you'd find on a map地圖,
145
339000
3000
這個運作方式就像是地圖上網格,也就是經度和緯度
05:57
but using運用 triangles三角形.
146
342000
2000
只是在這裡網格細胞是用三角形的網格
05:59
And as it moves移動 around,
147
344000
2000
當老鼠四處移動的時候
06:01
the electrical電動 activity活動 can pass通過
148
346000
2000
它腦內的電訊號
06:03
from one of these cells細胞 to the next下一個 cell細胞
149
348000
2000
會由這個細胞傳遞到下一個細胞
06:05
to keep track跟踪 of where it is,
150
350000
2000
使老鼠得以追蹤自己的所在地
06:07
so that it can use its own擁有 movements運動
151
352000
2000
因此老鼠才可以藉由自己的移動
06:09
to know where it is in its environment環境.
152
354000
2000
知道自己在空間中的位置
06:11
Do people have grid cells細胞?
153
356000
2000
所以到底人類腦內有沒有類似的網格細胞呢?
06:13
Well because all of the grid-like網格狀 firing射擊 patterns模式
154
358000
2000
先從網格細胞激發網格的對稱性說起
06:15
have the same相同 axes of symmetry對稱,
155
360000
2000
他們有著相同的對稱軸
06:17
the same相同 orientations方位 of grid, shown顯示 in orange橙子 here,
156
362000
3000
橘色標出的部分,也就是網格也有固定的方向性
06:20
it means手段 that the net activity活動
157
365000
2000
意思是說整個網格的運作
06:22
of all of the grid cells細胞 in a particular特定 part部分 of the brain
158
367000
3000
會根據位置在
06:25
should change更改
159
370000
2000
三個軸六個方向
06:27
according根據 to whether是否 we're running賽跑 along沿 these six directions方向
160
372000
2000
之間的移動
06:29
or running賽跑 along沿 one of the six directions方向 in between之間.
161
374000
3000
而有所改變
06:32
So we can put people in an MRIMRI scanner掃描器
162
377000
2000
要釐清這個問題,我們可以試著讓受試者
06:34
and have them do a little video視頻 game遊戲
163
379000
2000
在一個核磁共振的儀器內玩一個
06:36
like the one I showed顯示 you
164
381000
2000
我們先前提過的一個虛擬遊戲
06:38
and look for this signal信號.
165
383000
2000
同時我們去尋找並記錄網格訊號
06:40
And indeed確實, you do see it in the human人的 entorhinal cortex皮質,
166
385000
3000
結果如我們預測,在人腦內類似於老鼠網格細胞所在
06:43
which哪一個 is the same相同 part部分 of the brain that you see grid cells細胞 in rats大鼠.
167
388000
3000
一個叫做「內鼻皮質層」的地方
06:46
So back to Homer荷馬.
168
391000
2000
讓我們再一次回到辛普森的故事
06:48
He's probably大概 remembering記憶 where his car汽車 was
169
393000
2000
它可能藉由記憶他車子的位置和方向
06:50
in terms條款 of the distances距離 and directions方向
170
395000
2000
並記錄與邊界或者是建築物的相對位置
06:52
to extended擴展 buildings房屋 and boundaries邊界
171
397000
2000
來找到他
06:54
around the location位置 where he parked.
172
399000
2000
停車的地方
06:56
And that would be represented代表
173
401000
2000
這個過程可以視為
06:58
by the firing射擊 of boundary-detecting邊界檢測 cells細胞.
174
403000
2000
邊界偵測細胞的展現
07:00
He's also remembering記憶 the path路徑 he took out of the car汽車 park公園,
175
405000
3000
同時藉由網格細胞激發模式的記憶
07:03
which哪一個 would be represented代表 in the firing射擊 of grid cells細胞.
176
408000
3000
知道他要怎麼走出這座停車場
07:06
Now both of these kinds of cells細胞
177
411000
2000
兩種不同類型的細胞
07:08
can make the place地點 cells細胞 fire.
178
413000
2000
綜合起來可以使位置細胞被激發
07:10
And he can return返回 to the location位置 where he parked
179
415000
2000
讓他可以藉由移動
07:12
by moving移動 so as to find where it is
180
417000
3000
找到他當初車子停放的位置
07:15
that best最好 matches火柴 the firing射擊 pattern模式
181
420000
2000
也就找到目前位置
07:17
of the place地點 cells細胞 in his brain currently目前
182
422000
2000
與記憶中車子停放的地方,位置細胞的激發模式去做比對
07:19
with the stored存儲 pattern模式 where he parked his car汽車.
183
424000
3000
所相雷同的模式
07:22
And that guides導遊 him back to that location位置
184
427000
2000
藉此方法可以導引辛普森到他停車的位置
07:24
irrespective不管 of visual視覺 cues線索
185
429000
2000
和任何的視覺提示沒有太大的關係
07:26
like whether是否 his car's汽車 actually其實 there.
186
431000
2000
一種狀況是儘管車子被拖吊
07:28
Maybe it's been towed拖曳.
187
433000
2000
讓車子不在目標位置上
07:30
But he knows知道 where it was, so he knows知道 to go and get it.
188
435000
3000
但他可以確定車子曾經在那個地方,並知道要到那個地方去取他的車
07:33
So beyond spatial空間的 memory記憶,
189
438000
2000
更深入地去探究空間記憶
07:35
if we look for this grid-like網格狀 firing射擊 pattern模式
190
440000
2000
如果我們觀察整個腦內的
07:37
throughout始終 the whole整個 brain,
191
442000
2000
網格狀激發模式
07:39
we see it in a whole整個 series系列 of locations地點
192
444000
3000
我們可以發現腦內一些相關的位置
07:42
which哪一個 are always active活性
193
447000
2000
會隨時都處在被活化的狀態
07:44
when we do all kinds of autobiographical自傳 memory記憶 tasks任務,
194
449000
2000
當我們在記憶像是你上次參加婚禮的地方
07:46
like remembering記憶 the last time you went to a wedding婚禮, for example.
195
451000
3000
的一些特徵記憶工作時
07:49
So it may可能 be that the neural神經 mechanisms機制
196
454000
2000
神經運作機制會扮演很重要的角色
07:51
for representing代表 the space空間 around us
197
456000
3000
例如周遭所呈現的環境
07:54
are also used for generating發電 visual視覺 imagery意象
198
459000
4000
或是呈現一些視覺上的影像
07:58
so that we can recreate重建 the spatial空間的 scene現場, at least最小,
199
463000
3000
好讓我們能夠輕易地去
08:01
of the events事件 that have happened發生 to us when we want to imagine想像 them.
200
466000
3000
重溫發生在我們生命中的景事物
08:04
So if this was happening事件,
201
469000
2000
如果這些研究進一步被證實
08:06
your memories回憶 could start開始 by place地點 cells細胞 activating激活 each other
202
471000
3000
你的記憶其實是從緊密互相連結的
08:09
via通過 these dense稠密 interconnections互連
203
474000
2000
位置細胞作相互的活化激發
08:11
and then reactivating復活 boundary邊界 cells細胞
204
476000
2000
然後重新活化邊界細胞
08:13
to create創建 the spatial空間的 structure結構體
205
478000
2000
以產在你眼睛所及的
08:15
of the scene現場 around your viewpoint觀點.
206
480000
2000
整個空間架構所來
08:17
And grid cells細胞 could move移動 this viewpoint觀點 through通過 that space空間.
207
482000
2000
而後網格細胞可以藉由紀錄空間去移動這個視野
08:19
Another另一個 kind of cell細胞, head direction方向 cells細胞,
208
484000
2000
另外一種我還沒提過的細胞
08:21
which哪一個 I didn't mention提到 yet然而,
209
486000
2000
頭向細胞(Head Direction cells)
08:23
they fire like a compass羅盤 according根據 to which哪一個 way you're facing面對.
210
488000
3000
他們就像是指南針一樣可以根據面向不同的方向而有不同的激發模式
08:26
They could define確定 the viewing觀看 direction方向
211
491000
2000
藉由你視覺上的景象
08:28
from which哪一個 you want to generate生成 an image圖片 for your visual視覺 imagery意象,
212
493000
3000
可以自由地定義你的方向
08:31
so you can imagine想像 what happened發生 when you were at this wedding婚禮, for example.
213
496000
3000
舉例來說,你可以想像當你在這場婚禮的時後發生了什麼事
08:34
So this is just one example
214
499000
2000
綜觀以上介紹
08:36
of a new era時代 really
215
501000
2000
都是認知神經科學中
08:38
in cognitive認知 neuroscience神經科學
216
503000
2000
嶄新的一個領域
08:40
where we're beginning開始 to understand理解
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505000
2000
我們漸漸地開始了解
08:42
psychological心理 processes流程
218
507000
2000
整個神經認知的過程
08:44
like how you remember記得 or imagine想像 or even think
219
509000
3000
像是你怎麼去記憶,怎麼去想像,甚至是怎麼去思考
08:47
in terms條款 of the actions行動
220
512000
2000
都是藉由數十億個獨立神經元所構成的腦
08:49
of the billions數十億 of individual個人 neurons神經元 that make up our brains大腦.
221
514000
3000
相互的運作
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
感謝聆聽
08:54
(Applause掌聲)
223
519000
3000
(掌聲)
Translated by Sean Chuang
Reviewed by Meg Lee

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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