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

نيل بورغيس: كيف يخبرك دماغك أين توجد

Filmed:
1,458,267 views

كيف تتذكر أين ركنت سيارتك؟ كيف تعرف أنك تتحرك في الاتجاه الصحيح؟ عالم الأعصاب نيل بورغيس يدرس الآليات العصبية التي تخطط الفضاء حولنا، وكيف تربط الذاكرة بالتخيل.
- 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 parkمنتزه in a bigكبير parkingموقف سيارات lot,
0
0
2000
حين نركن في موقف سيارات كبير،
00:17
how do we rememberتذكر where we parkedمتوقفة our carسيارة?
1
2000
2000
كيف نتذكر أين ركننا سيارتنا؟
00:19
Here'sمن هنا the problemمشكلة facingمواجهة Homerهوميروس.
2
4000
3000
هذه المشكلة التي تواجه هومر.
00:22
And we're going to try to understandتفهم
3
7000
2000
وسوف نحاول فهم
00:24
what's happeningحدث in his brainدماغ.
4
9000
2000
ما الذي يحدث في دماغه.
00:26
So we'llحسنا startبداية with the hippocampusقرن آمون, shownأظهرت in yellowالأصفر,
5
11000
2000
حسنا سنبدأ بالحُصين، الملون بالأصفر،
00:28
whichالتي is the organعضو of memoryذاكرة.
6
13000
2000
والذي هو العضو المسؤول عن الذاكرة.
00:30
If you have damageضرر there, like in Alzheimer'sمرض الزهايمر,
7
15000
2000
إن كان لديكم ضرر هنا، مثلما في الزهايمر،
00:32
you can't rememberتذكر things includingبما فيها where you parkedمتوقفة your carسيارة.
8
17000
2000
لا يمكنكم تذكر أشياء بما في ذلك أين ركنتم سيارتكم.
00:34
It's namedاسمه after Latinلاتينية for "seahorseفرس البحر,"
9
19000
2000
وهو مسمى بذلك نسبة إلى المصطلح اللاتيني ل"فرس البحر"
00:36
whichالتي it resemblesيشبه.
10
21000
2000
والذي يشبهه.
00:38
And like the restراحة of the brainدماغ, it's madeمصنوع of neuronsالخلايا العصبية.
11
23000
2000
ومثل بقية الدماغ، فإنه مكون من خلايا عصبية.
00:40
So the humanبشري brainدماغ
12
25000
2000
وبالتالي الدماغ البشري
00:42
has about a hundredمائة billionمليار neuronsالخلايا العصبية in it.
13
27000
2000
لديه حوالي 100 مليار خلية عصبية.
00:44
And the neuronsالخلايا العصبية communicateنقل with eachكل other
14
29000
3000
والخلايا العصبية تتواصل مع بعضها البعض
00:47
by sendingإرسال little pulsesنبضات or spikesالمسامير of electricityكهرباء
15
32000
2000
من خلال إرسال نبضات صغيرة أو تموجات كهربائية
00:49
viaبواسطة connectionsروابط to eachكل other.
16
34000
2000
من خلال الروابط لبعضها البعض.
00:51
The hippocampusقرن آمون is formedشكلت of two sheetsأوراق of cellsخلايا,
17
36000
3000
الحُصين مكون من صفيحتين من الخلايا،
00:54
whichالتي are very denselyالمكتظة interconnectedمترابطة.
18
39000
2000
والتي هي مترابطة بكثافة.
00:56
And scientistsالعلماء have begunبدأت to understandتفهم
19
41000
2000
والعلماء بدؤوا يفهمون
00:58
how spatialمكاني memoryذاكرة worksأعمال
20
43000
2000
كيف تشتغل الذاكرة الفضائية
01:00
by recordingتسجيل from individualفرد neuronsالخلايا العصبية
21
45000
2000
من خلال تسجيل خلايا عصبية مفردة
01:02
in ratsالفئران or miceالفئران
22
47000
2000
في الجرذان أو الفئران
01:04
while they forageعلف الماشية or exploreإستكشاف an environmentبيئة
23
49000
2000
وهي تجمع المؤونة أو تستكشف المحيط
01:06
looking for foodطعام.
24
51000
2000
بحثا عن الطعام.
01:08
So we're going to imagineتخيل we're recordingتسجيل from a singleغير مرتبطة neuronالخلايا العصبية
25
53000
3000
حسنا سنقوم بتخيل أننا نسجل من خلية عصبية واحدة
01:11
in the hippocampusقرن آمون of this ratفأر here.
26
56000
3000
في حُصين هذا الجرذ هنا.
01:14
And when it firesحرائق a little spikeتصاعد of electricityكهرباء,
27
59000
2000
وحين تطلق تموجا من الكهرباء،
01:16
there's going to be a redأحمر dotنقطة and a clickانقر.
28
61000
3000
ستظهر نقطة حمراء وطقطقة.
01:19
So what we see
29
64000
2000
وبالتالي ما نراه
01:21
is that this neuronالخلايا العصبية knowsيعرف
30
66000
2000
هو أن تلك الخلية العصبية تعرف
01:23
wheneverكلما كان the ratفأر has goneذهب into one particularبصفة خاصة placeمكان in its environmentبيئة.
31
68000
3000
كلما ذهب الجرذ إلى مكان معين من الفضاء.
01:26
And it signalsإشارات to the restراحة of the brainدماغ
32
71000
2000
وترسل إشارة إلى باقي الدماغ
01:28
by sendingإرسال a little electricalالكهرباء spikeتصاعد.
33
73000
3000
من خلال إرسال تموج كهربائي صغير.
01:31
So we could showتبين the firingحرق rateمعدل of that neuronالخلايا العصبية
34
76000
3000
وبالتالي أمكننا عرض إطلاق الجرذ للخلية العصبية
01:34
as a functionوظيفة of the animal'sالحيوانات locationموقعك.
35
79000
2000
كدالة لمكان الحيوان.
01:36
And if we recordسجل from lots of differentمختلف neuronsالخلايا العصبية,
36
81000
2000
وإن سجلنا الكثير من الخلايا العصبية المختلفة،
01:38
we'llحسنا see that differentمختلف neuronsالخلايا العصبية fireنار
37
83000
2000
سوف نرى أن خلايا عصبية مختلفة تطلق (موجات)
01:40
when the animalحيوان goesيذهب in differentمختلف partsأجزاء of its environmentبيئة,
38
85000
2000
حين يذهب الحيوان إلى أماكن من مختلفة من فضائه،
01:42
like in this squareميدان boxصندوق shownأظهرت here.
39
87000
2000
مثلا في هذا الصندوق المربع الذي يظهر هنا.
01:44
So togetherسويا they formشكل a mapخريطة
40
89000
2000
وبالتالي (الخلايا) مجتمعة تشكل خريطة
01:46
for the restراحة of the brainدماغ,
41
91000
2000
لبقية الدماغ،
01:48
tellingتقول the brainدماغ continuallyباستمرار,
42
93000
2000
تخبر الدماغ باستمرار،
01:50
"Where am I now withinفي غضون my environmentبيئة?"
43
95000
2000
"أين أوجد الآن ضمن محيطي؟"
01:52
Placeمكان cellsخلايا are alsoأيضا beingيجرى recordedمسجل in humansالبشر.
44
97000
3000
خلايا الأماكن تُسجل حاليا كذلك عند البشر.
01:55
So epilepsyصرع patientsالمرضى sometimesبعض الأحيان need
45
100000
2000
وهكذا يحتاج مرضى الصرع أحيانا
01:57
the electricalالكهرباء activityنشاط in theirهم brainدماغ monitoringمراقبة.
46
102000
3000
إلى أنشطة كهربائية في مراقبة أدمغتهم.
02:00
And some of these patientsالمرضى playedلعب a videoفيديو gameلعبه
47
105000
2000
وبعض هؤلاء المرضى لعبوا لعبة فيديو
02:02
where they driveقيادة around a smallصغير townمدينة.
48
107000
2000
حيث يقودون في أرجاء مدينة صغيرة.
02:04
And placeمكان cellsخلايا in theirهم hippocampiالحصين would fireنار, becomeيصبح activeنشيط,
49
109000
3000
وخلايا الأمكنة في حصينهم تطلق (نبضات)، وتصبح نشطة،
02:07
startبداية sendingإرسال electricalالكهرباء impulsesنبضات
50
112000
3000
تبدأ في إرسال نبضات كهربائية
02:10
wheneverكلما كان they droveقاد throughعبر a particularبصفة خاصة locationموقعك in that townمدينة.
51
115000
3000
كلما كانوا يقودون خلال مكان معين في تلك المدينة.
02:13
So how does a placeمكان cellخلية - زنزانة know
52
118000
2000
وبالتالي كيف تعرف خلية مكانية
02:15
where the ratفأر or personشخص is withinفي غضون its environmentبيئة?
53
120000
3000
أين يوجد الجرذ أو المرء في محيطه؟
02:18
Well these two cellsخلايا here
54
123000
2000
حسنا، هاتين الخليتان هنا
02:20
showتبين us that the boundariesالحدود of the environmentبيئة
55
125000
2000
تظهران لنا أن حدود المحيط
02:22
are particularlyخصوصا importantمهم.
56
127000
2000
مهمة بشكل خاص.
02:24
So the one on the topأعلى
57
129000
2000
وبالتالي تلك في الأعلى
02:26
likesالإعجابات to fireنار sortفرز of midwayمنتصف الطريق betweenما بين the wallsالجدران
58
131000
2000
يروق لها أن تطلق نوعا من الطريق الوسط بين الجدران
02:28
of the boxصندوق that theirهم rat'sفأر in.
59
133000
2000
من الصندوق الذي يوجد فيه الجرذ.
02:30
And when you expandوسعت the boxصندوق, the firingحرق locationموقعك expandsتوسع.
60
135000
3000
وحين توسع الصندوق، تتسع أماكن الإطلاق (الكهربائي)
02:33
The one belowأدناه likesالإعجابات to fireنار
61
138000
2000
الذي في الأسفل يروق له الإطلاق
02:35
wheneverكلما كان there's a wallحائط closeأغلق by to the southجنوب.
62
140000
3000
كلما وجد جدار قريب من جهة الجنوب.
02:38
And if you put anotherآخر wallحائط insideفي داخل the boxصندوق,
63
143000
2000
وحين تضع جدارا آخر داخل الصندوق،
02:40
then the cellخلية - زنزانة firesحرائق in bothكلا placeمكان
64
145000
2000
ثم تطلق الخلية في كلا المكانين
02:42
whereverأينما there's a wallحائط to the southجنوب
65
147000
2000
كلما وجد جدار في الجنوب
02:44
as the animalحيوان exploresيستكشف around in its boxصندوق.
66
149000
3000
بالتزامن مع استكشاف الحيوان للصندوق.
02:48
So this predictsتتوقع
67
153000
2000
وبالتالي هذا يتوقع
02:50
that sensingالاستشعار the distancesالمسافات and directionsالاتجاهات of boundariesالحدود around you --
68
155000
2000
أن تحسس مسافات واتجاهات الحدود حولنا --
02:52
extendedوسعوا buildingsالبنايات and so on --
69
157000
2000
المباني الممتدة وما إلى ذلك --
02:54
is particularlyخصوصا importantمهم for the hippocampusقرن آمون.
70
159000
3000
مهم بالخصوص بالنسبة للحصين.
02:57
And indeedفي الواقع, on the inputsالمدخلات to the hippocampusقرن آمون,
71
162000
2000
وفي الواقع، في مدخلات الحصين،
02:59
cellsخلايا are foundوجدت whichالتي projectمشروع into the hippocampusقرن آمون,
72
164000
2000
تم إيجاد خلايا تقوم بالإسقاط على الحصين،
03:01
whichالتي do respondرد exactlyبالضبط
73
166000
2000
والذي يتجاوب تماما
03:03
to detectingكشف boundariesالحدود or edgesحواف
74
168000
3000
مع الكشف عن الحدود والحواف
03:06
at particularبصفة خاصة distancesالمسافات and directionsالاتجاهات
75
171000
2000
على مسافات واتجاهات معينة
03:08
from the ratفأر or mouseالفأر
76
173000
2000
من الجرذ أو الفأر
03:10
as it's exploringاستكشاف around.
77
175000
2000
وهو يكتشف ما حوله.
03:12
So the cellخلية - زنزانة on the left, you can see,
78
177000
2000
وبالتالي فالخلية على اليسار، يمكن أن تروا،
03:14
it firesحرائق wheneverكلما كان the animalحيوان getsيحصل على nearقريب
79
179000
2000
تطلق كلما اقترب الحيوان
03:16
to a wallحائط or a boundaryحدود to the eastالشرق,
80
181000
3000
من جدار أو حاجز في اتجاه الشرق
03:19
whetherسواء it's the edgeحافة or the wallحائط of a squareميدان boxصندوق
81
184000
3000
سواء كان حافة أو جدار لصندوق مربع
03:22
or the circularدائري wallحائط of the circularدائري boxصندوق
82
187000
2000
أو جدارا دائريا للصندوق الدائري
03:24
or even the dropقطرة at the edgeحافة of a tableالطاولة, whichالتي the animalsالحيوانات are runningجري around.
83
189000
3000
أو حتى المنخفض على حافة الطاولة، التي تجري حولها الحيوانات.
03:27
And the cellخلية - زنزانة on the right there
84
192000
2000
والخلية على اليمين هناك
03:29
firesحرائق wheneverكلما كان there's a boundaryحدود to the southجنوب,
85
194000
2000
تطلق كلما وجد حد في الجنوب،
03:31
whetherسواء it's the dropقطرة at the edgeحافة of the tableالطاولة or a wallحائط
86
196000
2000
سواء كان المنخفض على حافة الطاولة أو جدارا
03:33
or even the gapالفارق betweenما بين two tablesالجداول that are pulledسحبت apartبعيدا، بمعزل، على حد.
87
198000
3000
أو حتى الفجوة بين الطاولتين المفروقتين عن بعضهما.
03:36
So that's one way in whichالتي we think
88
201000
2000
وبالتالي تلك هي الطريقة التي نعتقد أن
03:38
placeمكان cellsخلايا determineتحديد where the animalحيوان is as it's exploringاستكشاف around.
89
203000
3000
الخلايا المكانية تستخدمها لتحديد أين يوجد الحيوان وهو يستكشف ما حوله.
03:41
We can alsoأيضا testاختبار where we think objectsشاء are,
90
206000
3000
يمكننا كذلك أن نفحص أين نعتقد أن الأشياء توجد،
03:44
like this goalهدف flagعلم, in simpleبسيط environmentsالبيئات --
91
209000
3000
مثل راية الهدف، في أوساط بسيطة --
03:47
or indeedفي الواقع, where your carسيارة would be.
92
212000
2000
أو في الواقع، أين قد توجد سيارتك.
03:49
So we can have people exploreإستكشاف an environmentبيئة
93
214000
3000
بحيث يمكننا أن نجعل الناس يستكشفون وسطا
03:52
and see the locationموقعك they have to rememberتذكر.
94
217000
3000
ونرى المكان الذي عليهم تذكره.
03:55
And then, if we put them back in the environmentبيئة,
95
220000
2000
ومن ثم، إن وضعناهم مجددا في الوسط،
03:57
generallyعموما they're quiteالى حد كبير good at puttingوضع a markerعلامة down
96
222000
2000
هم على العموم يجيدون وضع العلامة
03:59
where they thought that flagعلم or theirهم carسيارة was.
97
224000
3000
حيث اعتقدوا أن الراية أو سيارتهم كانت.
04:02
But on some trialsمحاكمات,
98
227000
2000
لكن في بعض التجارب،
04:04
we could changeيتغيرون the shapeشكل and sizeبحجم of the environmentبيئة
99
229000
2000
يمكن أن نغير شكل وحجم الوسط
04:06
like we did with the placeمكان cellخلية - زنزانة.
100
231000
2000
كما فعلنا مع الخلية المكانية.
04:08
In that caseقضية, we can see
101
233000
2000
في تلك الحالة، يمكننا أن نرى
04:10
how where they think the flagعلم had been changesالتغييرات
102
235000
3000
كيف تغير المكان الذي يعتقدون أن الراية وجدت فيه
04:13
as a functionوظيفة of how you changeيتغيرون the shapeشكل and sizeبحجم of the environmentبيئة.
103
238000
3000
كدالة لكيفية تغيير شكل وحجم الوسط.
04:16
And what you see, for exampleمثال,
104
241000
2000
وما ترونه، على سبيل المثال،
04:18
if the flagعلم was where that crossتعبر was in a smallصغير squareميدان environmentبيئة,
105
243000
3000
إذا كانت الراية حيث كانت العلامة في وسط مربع صغير،
04:21
and then if you askيطلب people where it was,
106
246000
2000
وثم حين تسأل الناس أين كانت،
04:23
but you've madeمصنوع the environmentبيئة biggerأكبر,
107
248000
2000
لكنك جعلت الوسط أكبر،
04:25
where they think the flagعلم had been
108
250000
2000
حيث يعتقدون أن الراية كانت
04:27
stretchesتمتد out in exactlyبالضبط the sameنفسه way
109
252000
2000
يتسع تماما بنفس الطريقة
04:29
that the placeمكان cellخلية - زنزانة firingحرق stretchedامتدت out.
110
254000
2000
التي يتسع بها إطلاق الخلية المكانية.
04:31
It's as if you rememberتذكر where the flagعلم was
111
256000
2000
إنه كما لو أنك تتذكر أين كانت الراية
04:33
by storingتخزين the patternنمط of firingحرق acrossعبر all of your placeمكان cellsخلايا
112
258000
3000
من خلال حفظ نمط الإطلاق على امتداد خلاياك المكانية
04:36
at that locationموقعك,
113
261000
2000
في ذلك المكان،
04:38
and then you can get back to that locationموقعك
114
263000
2000
وثم يمكنك العودة إلى ذلك المكان
04:40
by movingمتحرك around
115
265000
2000
من خلال التحرك حول المكان
04:42
so that you bestالأفضل matchمباراة the currentتيار patternنمط of firingحرق of your placeمكان cellsخلايا
116
267000
2000
بحيث تنطبق أكثر مع النمط الحالي لإطلاق خلاياك المكانية
04:44
with that storedمخزن patternنمط.
117
269000
2000
مع ذلك النمط المحفوظ.
04:46
That guidesخطوط إرشاد you back to the locationموقعك that you want to rememberتذكر.
118
271000
3000
وذلك يقودك رجوعا إلى المكان الذي تريد تذكره.
04:49
But we alsoأيضا know where we are throughعبر movementحركة.
119
274000
3000
لكننا كذلك نعلم أين نحن على امتداد الحركة.
04:52
So if we take some outboundالصادرة pathمسار --
120
277000
2000
وبالتالي إن سلكنا مسارا خارجيا --
04:54
perhapsربما we parkمنتزه and we wanderتجول off --
121
279000
2000
ربما نركن السيارة ونتجول --
04:56
we know because our ownخاصة movementsالحركات,
122
281000
2000
نعرف لأن حركاتنا،
04:58
whichالتي we can integrateدمج over this pathمسار
123
283000
2000
والتي يمكن أن ندمجها على امتداد المسار
05:00
roughlyبقسوة what the headingعنوان directionاتجاه is to go back.
124
285000
2000
تقريبا ما هو اتجاه طريق العودة.
05:02
And placeمكان cellsخلايا alsoأيضا get this kindطيب القلب of pathمسار integrationدمج inputإدخال
125
287000
4000
والخلايا المكانية تحصل كذلك على هذا النوع من المدخلات
05:06
from a kindطيب القلب of cellخلية - زنزانة calledمسمي a gridشبكة cellخلية - زنزانة.
126
291000
3000
من نوع من الخلايا تدعى خلايا شبكية.
05:09
Now gridشبكة cellsخلايا are foundوجدت, again,
127
294000
2000
الآن الخلايا الشبكية يمكن إيجادها، مجددا،
05:11
on the inputsالمدخلات to the hippocampusقرن آمون,
128
296000
2000
في مدخلات الحصين،
05:13
and they're a bitقليلا like placeمكان cellsخلايا.
129
298000
2000
وهي نوعا ما مثل الخلايا المكانية.
05:15
But now as the ratفأر exploresيستكشف around,
130
300000
2000
لكن الآن والجرذ يستكشف ما حوله،
05:17
eachكل individualفرد cellخلية - زنزانة firesحرائق
131
302000
2000
كل خلية مكانية مفردة تطلق
05:19
in a wholeكامل arrayمجموعة مصفوفة of differentمختلف locationsمواقع
132
304000
3000
في نسق كامل من الأماكن المختلفة
05:22
whichالتي are laidوضعت out acrossعبر the environmentبيئة
133
307000
2000
الموضوعة على امتداد الوسط
05:24
in an amazinglyمثير للدهشة regularمنتظم triangularثلاثي gridشبكة.
134
309000
3000
في شبكة مثلثية منتظمة بشكل مدهش.
05:29
And if you recordسجل from severalالعديد من gridشبكة cellsخلايا --
135
314000
3000
وإن سجلت من عدة خلايا شبكية --
05:32
shownأظهرت here in differentمختلف colorsالألوان --
136
317000
2000
معروضة هنا بألوان مختلفة --
05:34
eachكل one has a grid-likeشبكة شبيهة firingحرق patternنمط acrossعبر the environmentبيئة,
137
319000
3000
كل واحدة لديها نمط إطلاق شبه شبكي على امتداد الوسط،
05:37
and eachكل cell'sالخلية grid-likeشبكة شبيهة firingحرق patternنمط is shiftedتحول slightlyبعض الشيء
138
322000
3000
وكل نمط إطلاق شبه شبكي للخلية يحول قليلا
05:40
relativeنسبيا to the other cellsخلايا.
139
325000
2000
بالنسبة للخلايا الأخرى.
05:42
So the redأحمر one firesحرائق on this gridشبكة
140
327000
2000
وبالتالي الحمراء تطلق على هذه الشبكة
05:44
and the greenأخضر one on this one and the blueأزرق on on this one.
141
329000
3000
والخضراء على هذه والزرقاء على هذه.
05:47
So togetherسويا, it's as if the ratفأر
142
332000
3000
وبالتالي مجتمعة، وكأن الجرذ
05:50
can put a virtualافتراضية gridشبكة of firingحرق locationsمواقع
143
335000
2000
يمكنه وضع شبكة من أماكن إطلاق
05:52
acrossعبر its environmentبيئة --
144
337000
2000
على امتداد وسطه --
05:54
a bitقليلا like the latitudeخط العرض and longitudeخط الطول linesخطوط that you'dكنت find on a mapخريطة,
145
339000
3000
نوعا ما مثل خطوط الطول والعرض التي قد تجدها في خريطة،
05:57
but usingاستخدام trianglesمثلثات.
146
342000
2000
لكن باستخدام مثلثات.
05:59
And as it movesالتحركات around,
147
344000
2000
وكما تتحرك حول المكان،
06:01
the electricalالكهرباء activityنشاط can passالبشري
148
346000
2000
يمكن للأنشطة الكهربائية المرور
06:03
from one of these cellsخلايا to the nextالتالى cellخلية - زنزانة
149
348000
2000
من إحدى هاته الخلايا للخلية للموالية
06:05
to keep trackمسار of where it is,
150
350000
2000
لتتبع أين توجد،
06:07
so that it can use its ownخاصة movementsالحركات
151
352000
2000
بحيث يمكنها استخدام حركاتها الخاصة
06:09
to know where it is in its environmentبيئة.
152
354000
2000
لمعرفة أين توجد في وسطها.
06:11
Do people have gridشبكة cellsخلايا?
153
356000
2000
هل يتوفر الناس على خلايا شبكية؟
06:13
Well because all of the grid-likeشبكة شبيهة firingحرق patternsأنماط - رسم
154
358000
2000
حسنا بسبب أن كل أنماط الإطلاق الشبه شبكية
06:15
have the sameنفسه axesمحاور of symmetryتناظر,
155
360000
2000
لديها نفس محاور التماثل،
06:17
the sameنفسه orientationsالتوجهات of gridشبكة, shownأظهرت in orangeالبرتقالي here,
156
362000
3000
نفس توجه الشبكة، معروض باللون البرتقالي هنا،
06:20
it meansيعني that the netشبكة activityنشاط
157
365000
2000
يعني ذلك أن النشاط الصافي
06:22
of all of the gridشبكة cellsخلايا in a particularبصفة خاصة partجزء of the brainدماغ
158
367000
3000
لكل الخلايا الشبكية في جزء معين من الدماغ
06:25
should changeيتغيرون
159
370000
2000
يجب أن يتغير
06:27
accordingعلي حسب to whetherسواء we're runningجري alongعلى طول these sixستة directionsالاتجاهات
160
372000
2000
حسب ما إذا كنا نجري على طول هذه الاتجاهات الستة
06:29
or runningجري alongعلى طول one of the sixستة directionsالاتجاهات in betweenما بين.
161
374000
3000
أو نجري على طول واحدة من الاتجاهات الستة بينها.
06:32
So we can put people in an MRIMRI scannerالماسح الضوئي
162
377000
2000
بحيث يمكننا أن نضع الناس في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي
06:34
and have them do a little videoفيديو gameلعبه
163
379000
2000
ونجعلهم يقومون بلعبة فيديو بسيطة
06:36
like the one I showedأظهر you
164
381000
2000
مثل التي أريتكم إياها
06:38
and look for this signalإشارة.
165
383000
2000
ونبحث عن الإشارة.
06:40
And indeedفي الواقع, you do see it in the humanبشري entorhinalالأنفية الداخلية cortexقشرة,
166
385000
3000
وبالفعل، فإنك تراها في القشرة الشمسية للإنسان،
06:43
whichالتي is the sameنفسه partجزء of the brainدماغ that you see gridشبكة cellsخلايا in ratsالفئران.
167
388000
3000
والذي هي نفس الجزء من الدماغ حيث ترى الخلايا الشبكية في الجرذان.
06:46
So back to Homerهوميروس.
168
391000
2000
إذن لنعد إلى هومر.
06:48
He's probablyالمحتمل rememberingتذكر من جديد where his carسيارة was
169
393000
2000
هو على الأرجح يتذكر أين كانت سيارته
06:50
in termsشروط of the distancesالمسافات and directionsالاتجاهات
170
395000
2000
من حيث المسافات والاتجاهات
06:52
to extendedوسعوا buildingsالبنايات and boundariesالحدود
171
397000
2000
للبنايات الممتدة والحدود
06:54
around the locationموقعك where he parkedمتوقفة.
172
399000
2000
حول المكان الذي ركن فيه سيارته.
06:56
And that would be representedممثلة
173
401000
2000
وهذا يمكن أن يتمثل
06:58
by the firingحرق of boundary-detectingالحدود، كشف cellsخلايا.
174
403000
2000
من خلال إطلاق خلايا استشعار الحدود.
07:00
He's alsoأيضا rememberingتذكر من جديد the pathمسار he tookأخذ out of the carسيارة parkمنتزه,
175
405000
3000
هو كذلك يتذكر المسار الذي سلكه خروجا من موقف السيارات،
07:03
whichالتي would be representedممثلة in the firingحرق of gridشبكة cellsخلايا.
176
408000
3000
والذي قد يتمثل في إطلاق الخلايا الشبكية.
07:06
Now bothكلا of these kindsأنواع of cellsخلايا
177
411000
2000
الآن كلا نوعي الخلايا
07:08
can make the placeمكان cellsخلايا fireنار.
178
413000
2000
يمكنه جعل الخلايا المكانية تطلق.
07:10
And he can returnإرجاع to the locationموقعك where he parkedمتوقفة
179
415000
2000
ويمكنه العودة إلى المكان الذي ركن فيه
07:12
by movingمتحرك so as to find where it is
180
417000
3000
بالتحرك بحيث يجد أين
07:15
that bestالأفضل matchesاعواد الكبريت the firingحرق patternنمط
181
420000
2000
يطابق أكثر نمط الإطلاق
07:17
of the placeمكان cellsخلايا in his brainدماغ currentlyحاليا
182
422000
2000
للخلايا المكانية في دماغه حاليا
07:19
with the storedمخزن patternنمط where he parkedمتوقفة his carسيارة.
183
424000
3000
مع النمط المحفوظ حيث ركن سيارته.
07:22
And that guidesخطوط إرشاد him back to that locationموقعك
184
427000
2000
وهذا يقوده رجوعا إلى ذلك المكان
07:24
irrespectiveبغض النظر of visualبصري cuesيدل
185
429000
2000
بغض النظر عن الإشارات البصرية
07:26
like whetherسواء his car'sالسيارة actuallyفعلا there.
186
431000
2000
مثل ما إذا كانت سيارته توجد بالفعل هناك.
07:28
Maybe it's been towedمسحوب.
187
433000
2000
ربما قد تم قطرها.
07:30
But he knowsيعرف where it was, so he knowsيعرف to go and get it.
188
435000
3000
لكنه يعرف أين كانت، وبالتالي يعرف أن يذهب ويأخذها.
07:33
So beyondوراء spatialمكاني memoryذاكرة,
189
438000
2000
وبالتالي ما وراء الذاكرة الفضائية،
07:35
if we look for this grid-likeشبكة شبيهة firingحرق patternنمط
190
440000
2000
إن بحثنا عن نمط الإطلاق هذا الشبه شبكي
07:37
throughoutعلى مدار the wholeكامل brainدماغ,
191
442000
2000
في جميع أرجاء الدماغ،
07:39
we see it in a wholeكامل seriesسلسلة of locationsمواقع
192
444000
3000
نراه في سلسلة كاملة من الأماكن
07:42
whichالتي are always activeنشيط
193
447000
2000
والتي هي دائما نشطة
07:44
when we do all kindsأنواع of autobiographicalسيري ذاتي متعلق بسيرة المرء الذاتية memoryذاكرة tasksمهام,
194
449000
2000
حين نقوم بكل أنواع مهام السيرة الذاتية في الذاكرة،
07:46
like rememberingتذكر من جديد the last time you wentذهب to a weddingحفل زواج, for exampleمثال.
195
451000
3000
مثل تذكر آخر مرة ذهبت إلى عرس، على سبيل المثال،
07:49
So it mayقد be that the neuralعصبي mechanismsآليات
196
454000
2000
وبالتالي ربما الآليات العصبية
07:51
for representingتمثل the spaceالفراغ around us
197
456000
3000
لعرض الفضاء من حولنا
07:54
are alsoأيضا used for generatingتوليد visualبصري imageryمصور
198
459000
4000
تستخدم كذلك في توليد صور مرئية
07:58
so that we can recreateإعادة the spatialمكاني sceneمشهد, at leastالأقل,
199
463000
3000
بحيث يمكننا إعادة إنشاء المشهد المكاني، على الأقل،
08:01
of the eventsأحداث that have happenedحدث to us when we want to imagineتخيل them.
200
466000
3000
للأحداث التي وقعت لنا حين نريد تخيلها.
08:04
So if this was happeningحدث,
201
469000
2000
وبالتالي إن كان هذا يحدث،
08:06
your memoriesذكريات could startبداية by placeمكان cellsخلايا activatingمنشط eachكل other
202
471000
3000
ذكرياتكم قد تبدأ من خلال تفعيل الخلايا المكانية لبعضها البعض
08:09
viaبواسطة these denseكثيف interconnectionsالترابط
203
474000
2000
من خلال هذه الروابط الكثيفة
08:11
and then reactivatingتفعيل boundaryحدود cellsخلايا
204
476000
2000
ثم إعادة تفعيل الخلايا الحدودية
08:13
to createخلق the spatialمكاني structureبناء
205
478000
2000
لإنشاء البنية الفضائية
08:15
of the sceneمشهد around your viewpointوجهة نظر.
206
480000
2000
للمشهد حول مرآك.
08:17
And gridشبكة cellsخلايا could moveنقل this viewpointوجهة نظر throughعبر that spaceالفراغ.
207
482000
2000
والخلايا الشبكية تستطيع تحريك هذا المرآى على امتداد ذلك الفضاء.
08:19
Anotherآخر kindطيب القلب of cellخلية - زنزانة, headرئيس directionاتجاه cellsخلايا,
208
484000
2000
نوع آخر من الخلايا، خلايا الاتجاه،
08:21
whichالتي I didn't mentionأشير yetبعد,
209
486000
2000
والتي لم أذكرها بعد،
08:23
they fireنار like a compassبوصلة accordingعلي حسب to whichالتي way you're facingمواجهة.
210
488000
3000
تطلق مثل بوصلة حسب الطريق الذي تواجهه.
08:26
They could defineحدد the viewingالاطلاع على directionاتجاه
211
491000
2000
تستطيع تعريف اتجاه النظر
08:28
from whichالتي you want to generateتوفير an imageصورة for your visualبصري imageryمصور,
212
493000
3000
الذي تريد من خلاله توليد صورة للصور المرئية،
08:31
so you can imagineتخيل what happenedحدث when you were at this weddingحفل زواج, for exampleمثال.
213
496000
3000
بحيث يمكنك تخيل ما حدث حين كنت في هذا العرس، على سبيل المثال،
08:34
So this is just one exampleمثال
214
499000
2000
وبالتالي هذا مثال واحد فقط
08:36
of a newالجديد eraعصر really
215
501000
2000
لعصر جديد بالفعل
08:38
in cognitiveالإدراكي neuroscienceعلم الأعصاب
216
503000
2000
في علم الأعصاب الإدراكي
08:40
where we're beginningالبداية to understandتفهم
217
505000
2000
حيث نبدأ في استيعاب
08:42
psychologicalنفسي processesالعمليات
218
507000
2000
العمليات النفسية
08:44
like how you rememberتذكر or imagineتخيل or even think
219
509000
3000
مثل كيف تتذكر أو تتخيل أو حتى تفكر
08:47
in termsشروط of the actionsأفعال
220
512000
2000
من حيث أفعال
08:49
of the billionsالمليارات of individualفرد neuronsالخلايا العصبية that make up our brainsعقل.
221
514000
3000
ملايير الخلايا العصبية المفردة التي تشكل أدمغتنا.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
شكرا جزيلا لكم.
08:54
(Applauseتصفيق)
223
519000
3000
(تصفيق)
Translated by Khalid Marbou
Reviewed by Mohamed Ghilan

▲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