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

Nīls Bargess: Kā smadzenes nosaka jūsu atrašanās vietu

Filmed:
1,458,267 views

Kā jūs atceraties, kur novietojāt savu auto? Kā jūs zināt, vai dodaties pareizā virzienā? Neirozinātnieks Nīls Bargess pēta nervu mehānismus, kas kartē mums apkārt esošo telpu, un to, kā tie saistīti ar atmiņu un iztēli.
- 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 parkparks in a bigliels parkingautostāvvieta lot,
0
0
2000
Mums novietojot auto lielā stāvvietā,
00:17
how do we rememberatceries where we parkednovietots stāvvietā our carautomašīna?
1
2000
2000
kā mēs atceramies, kur novietojām savu auto?
00:19
Here'sLūk the problemproblēma facingsaskaras HomerHomer.
2
4000
3000
Šī ir problēma, ar kuru saskaras Homērs.
00:22
And we're going to try to understandsaprast
3
7000
2000
Mēs centīsimies saprast,
00:24
what's happeningnotiek in his brainsmadzenes.
4
9000
2000
kas notiek viņa smadzenēs.
00:26
So we'llmēs būsim startsākt with the hippocampushippocampus, shownparādīts in yellowdzeltens,
5
11000
2000
Tātad, sāksim ar hipokampa rajonu, attēlotu dzeltenā krāsā,
00:28
whichkas is the organorgāns of memoryatmiņa.
6
13000
2000
kas ir atmiņas orgāns.
00:30
If you have damagebojājums there, like in Alzheimer'sAlcheimera slimība,
7
15000
2000
Ja jums tur ir bojājums, kā piemēram Alcheimera slimības gadījumā,
00:32
you can't rememberatceries things includingtostarp where you parkednovietots stāvvietā your carautomašīna.
8
17000
2000
jūs nespējat atcerēties dažādas lietas, tostarp to, kur novietojāt auto.
00:34
It's namednosaukts after LatinLatin for "seahorseJūraszirdziņš,"
9
19000
2000
Tā nosaukums no latīņu valodas tulkojas kā „jūraszirdziņš”,
00:36
whichkas it resembleslīdzīgs.
10
21000
2000
ko tas vizuāli atgādina.
00:38
And like the restatpūsties of the brainsmadzenes, it's madeizgatavots of neuronsneironi.
11
23000
2000
Tāpat kā pārējās smadzenes to veido neironi.
00:40
So the humancilvēks brainsmadzenes
12
25000
2000
Cilvēka smadzenēs
00:42
has about a hundredsimts billionmiljardi neuronsneironi in it.
13
27000
2000
ir apmēram simts miljardi neironu.
00:44
And the neuronsneironi communicatesazināties with eachkatrs other
14
29000
3000
Tie sazinās viens ar otru,
00:47
by sendingsūtīšana little pulsespākšaugi or spikestapas of electricityelektrība
15
32000
2000
sūtot nelielus impulsus jeb elektrības „pīķus”
00:49
viacaur connectionssavienojumi to eachkatrs other.
16
34000
2000
cauri savstarpējiem savienojumiem.
00:51
The hippocampushippocampus is formedizveidota of two sheetsloksnes of cellsšūnas,
17
36000
3000
Hipokamps ir veidots no diviem šūnu slāņiem,
00:54
whichkas are very denselyblīvi interconnectedsavstarpēji saistīti.
18
39000
2000
kuri ir ļoti cieši savstarpēji savienoti.
00:56
And scientistszinātnieki have begunsācies to understandsaprast
19
41000
2000
Zinātnieki ir sākuši saprast,
00:58
how spatialtelpiskais memoryatmiņa worksdarbi
20
43000
2000
kā darbojas telpiskā atmiņa,
01:00
by recordingieraksts from individualindivīds neuronsneironi
21
45000
2000
ierakstot atsevišķu neironu [impulsus]
01:02
in ratsžurkas or micepelēm
22
47000
2000
no žurkām vai pelēm,
01:04
while they foragelopbarības or exploreizpētīt an environmentvide
23
49000
2000
tām pētot apkārtni
01:06
looking for foodēdiens.
24
51000
2000
barības meklējumos.
01:08
So we're going to imagineiedomājieties we're recordingieraksts from a singleviens neuronneirons
25
53000
3000
Mēs iedomāsimies, ka ierakstām viena neirona [impulsus]
01:11
in the hippocampushippocampus of this ratžurka here.
26
56000
3000
šīs žurkas hipokampā.
01:14
And when it firesugunsgrēki a little spikesmaile of electricityelektrība,
27
59000
2000
Tam raidot elektrisko impulsu,
01:16
there's going to be a redsarkans dotpunkts and a clickklikšķis.
28
61000
3000
parādīsies sarkans punkts un būs dzirdams klikšķis.
01:19
So what we see
29
64000
2000
Mēs redzam, ka
01:21
is that this neuronneirons knowszina
30
66000
2000
neirons zina,
01:23
wheneverkad vien the ratžurka has goneaizgājis into one particularīpaši placevietu in its environmentvide.
31
68000
3000
kad žurka ir nonākusi vienā konkrētā vietā.
01:26
And it signalssignāli to the restatpūsties of the brainsmadzenes
32
71000
2000
Tad tas signalizē pārējām smadzenēm,
01:28
by sendingsūtīšana a little electricalelektriski spikesmaile.
33
73000
3000
sūtot nelielu elektrisko impulsu.
01:31
So we could showparādīt the firingapdedzināšanas ratelikme of that neuronneirons
34
76000
3000
Mēs varam attēlot neirona raidīšanas biežumu
01:34
as a functionfunkcija of the animal'sdzīvnieka locationatrašanās vieta.
35
79000
2000
kā dzīvnieka atrašanās vietas funkciju.
01:36
And if we recordierakstīt from lots of differentatšķirīgs neuronsneironi,
36
81000
2000
Ja mēs ierakstītu datus no daudz un dažādiem neironiem,
01:38
we'llmēs būsim see that differentatšķirīgs neuronsneironi fireugunsgrēks
37
83000
2000
mēs redzētu, ka, dzīvniekam atrodoties dažādās vietās vidē,
01:40
when the animaldzīvnieks goesiet in differentatšķirīgs partsdaļas of its environmentvide,
38
85000
2000
katrā vietā raida citi neironi,
01:42
like in this squarekvadrāts boxkaste shownparādīts here.
39
87000
2000
kā attēlots šajos kvadrātos.
01:44
So togetherkopā they formforma a mapkarte
40
89000
2000
Kopā tie veido karti
01:46
for the restatpūsties of the brainsmadzenes,
41
91000
2000
pārējām smadzenēm,
01:48
tellingstāsta the brainsmadzenes continuallynepārtraukti,
42
93000
2000
nepārtraukti sakot smadzenēm:
01:50
"Where am I now withiniekšpusē my environmentvide?"
43
95000
2000
„Kur es pašlaik atrodos?”
01:52
PlaceVieta cellsšūnas are alsoarī beingbūt recordedreģistrēts in humanscilvēki.
44
97000
3000
Dati par šo šūnu darbību tiek ierakstīti arī no cilvēku smadzenēm.
01:55
So epilepsyepilepsija patientspacienti sometimesdažreiz need
45
100000
2000
Epilepsijas pacientiem reizēm nepieciešama
01:57
the electricalelektriski activityaktivitāte in theirviņu brainsmadzenes monitoringuzraudzība.
46
102000
3000
smadzeņu elektriskās aktivitātes novērošana.
02:00
And some of these patientspacienti playedspēlēja a videovideo gamespēle
47
105000
2000
Daži no pacientiem spēlēja datorspēli,
02:02
where they drivebraukt around a smallmazs townpilsēta.
48
107000
2000
kurā tiem bija jābraukā apkārt pa mazu pilsētiņu.
02:04
And placevietu cellsšūnas in theirviņu hippocampihippocampi would fireugunsgrēks, becomekļūt activeaktīva,
49
109000
3000
Atrašanās vietas šūnas viņu hipokampos aktivizējās
02:07
startsākt sendingsūtīšana electricalelektriski impulsesimpulsus
50
112000
3000
un sāka raidīt elektrisko impulsus,
02:10
wheneverkad vien they drovebrauca throughcauri a particularīpaši locationatrašanās vieta in that townpilsēta.
51
115000
3000
tiem braucot garām noteiktai vietai šajā pilsētiņā.
02:13
So how does a placevietu cellšūna know
52
118000
2000
Kā gan atrašanās vietas šūna zina,
02:15
where the ratžurka or personpersona is withiniekšpusē its environmentvide?
53
120000
3000
kur žurka vai cilvēks atrodas apkārtējā vidē?
02:18
Well these two cellsšūnas here
54
123000
2000
Šīs divas šūnas
02:20
showparādīt us that the boundariesrobežas of the environmentvide
55
125000
2000
mums parāda, ka apkārtējās vides robežas
02:22
are particularlyit īpaši importantsvarīgs.
56
127000
2000
ir īpaši nozīmīgas.
02:24
So the one on the toptops
57
129000
2000
Augšējā
02:26
likespatīk to fireugunsgrēks sortkārtot of midwaypusceļā betweenstarp the wallssienas
58
131000
2000
raida apmēram pusceļā starp kastes sienām,
02:28
of the boxkaste that theirviņu rat'sžurkas in.
59
133000
2000
kurā atrodas žurka.
02:30
And when you expandpaplašināt the boxkaste, the firingapdedzināšanas locationatrašanās vieta expandspaplašina.
60
135000
3000
Paplašinot kasti, paplašinās arī raidīšanas diapazons.
02:33
The one belowzemāk likespatīk to fireugunsgrēks
61
138000
2000
Apakšējā savukārt raida tad,
02:35
wheneverkad vien there's a wallsiena closetuvu by to the southuz dienvidiem.
62
140000
3000
kad dienvidu pusē tuvumā atrodas siena.
02:38
And if you put anothercits wallsiena insideiekšā the boxkaste,
63
143000
2000
Ja kastē tiek ielikta starpsiena,
02:40
then the cellšūna firesugunsgrēki in bothabi placevietu
64
145000
2000
šūna raida abās vietās
02:42
whereverkur vien there's a wallsiena to the southuz dienvidiem
65
147000
2000
pie dienvidu pusē esošas sienas
02:44
as the animaldzīvnieks explorespēta around in its boxkaste.
66
149000
3000
dzīvniekam pārvietojoties pa kasti.
02:48
So this predictsprognozē
67
153000
2000
Tas ļauj izteikt minējumu,
02:50
that sensingsajūta the distancesattālumi and directionsvirzieni of boundariesrobežas around you --
68
155000
2000
ka apkārt esošo robežu attāluma un virziena sajušana
02:52
extendedpagarināts buildingsēkas and so on --
69
157000
2000
ir īpaši svarīga hipokampam.
02:54
is particularlyit īpaši importantsvarīgs for the hippocampushippocampus.
70
159000
3000
Un tiešām hipokampa pievados
02:57
And indeedpatiešām, on the inputsizejvielas to the hippocampushippocampus,
71
162000
2000
ir atrodamas šūnas, kas raida hipokampā
02:59
cellsšūnas are foundatrasts whichkas projectprojekts into the hippocampushippocampus,
72
164000
2000
un atbild tieši par
03:01
whichkas do respondatbildēt exactlytieši tā
73
166000
2000
robežu vai malu noteikšanu
03:03
to detectingatklāšanā boundariesrobežas or edgesmalas
74
168000
3000
noteiktā attālumā un virzienā
03:06
at particularīpaši distancesattālumi and directionsvirzieni
75
171000
2000
no žurkas vai peles,
03:08
from the ratžurka or mousepele
76
173000
2000
tai pētot apkārtni.
03:10
as it's exploringizpētot around.
77
175000
2000
Šūna, ko redzat kreisajā pusē,
03:12
So the cellšūna on the left, you can see,
78
177000
2000
raida impulsus, tiklīdz dzīvnieks nonāk tuvumā
03:14
it firesugunsgrēki wheneverkad vien the animaldzīvnieks getsizpaužas nearnetālu
79
179000
2000
sienai vai robežai austrumu pusē,
03:16
to a wallsiena or a boundaryrobeža to the eastuz austrumiem,
80
181000
3000
neatkarīgi no tā
03:19
whethervai it's the edgemalu or the wallsiena of a squarekvadrāts boxkaste
81
184000
3000
vai tā ir kastes siena vai stūris,
03:22
or the circularapļveida wallsiena of the circularapļveida boxkaste
82
187000
2000
vai pat vieta, kur iespējams nokrist no galda malas un kurai dzīvnieki skraida apkārt.
03:24
or even the droppiliens at the edgemalu of a tablegalds, whichkas the animalsdzīvnieki are runningskriešana around.
83
189000
3000
no galda malas un kurai dzīvnieki skraida apkārt.
03:27
And the cellšūna on the right there
84
192000
2000
Šūna labajā pusē raida impulsus,
03:29
firesugunsgrēki wheneverkad vien there's a boundaryrobeža to the southuz dienvidiem,
85
194000
2000
kad robeža atrodas dienvidu pusē,
03:31
whethervai it's the droppiliens at the edgemalu of the tablegalds or a wallsiena
86
196000
2000
vienalga vai tā ir iespēja nokrist no galda malas, vai siena,
03:33
or even the gapplaisa betweenstarp two tablestabulas that are pulledvelk apartatsevišķi.
87
198000
3000
vai pat sprauga starp diviem gandrīz blakus novietotiem galdiem.
03:36
So that's one way in whichkas we think
88
201000
2000
Tas ir viens no veidiem, kā mēs domājam, ka
03:38
placevietu cellsšūnas determinenoteikt where the animaldzīvnieks is as it's exploringizpētot around.
89
203000
3000
atrašanās vietas šūnas nosaka dzīvnieka atrašanās vietu, tam izzinot apkārtni.
03:41
We can alsoarī testpārbaude where we think objectspriekšmeti are,
90
206000
3000
Mēs varam arī pārbaudīt, kur mūsuprāt vienkāršā vidē
03:44
like this goalmērķis flagkarogs, in simplevienkāršs environmentsvidi --
91
209000
3000
atrodas tādi objekti kā šis karodziņš
03:47
or indeedpatiešām, where your carautomašīna would be.
92
212000
2000
vai arī, kur varētu atrasties jūsu auto.
03:49
So we can have people exploreizpētīt an environmentvide
93
214000
3000
Mēs varam ļaut cilvēkiem izpētīt apkārtni
03:52
and see the locationatrašanās vieta they have to rememberatceries.
94
217000
3000
un redzēt atrašanās vietu, ko tiem jāatceras.
03:55
And then, if we put them back in the environmentvide,
95
220000
2000
Pēc tam, atgriežot viņus atpakaļ šajā pašā apkārtnē
03:57
generallyparasti they're quitediezgan good at puttingliekot a markermarķieris down
96
222000
2000
kopumā viņiem veicas diezgan labi ar atzīmes novietošanu tajā vietā,
03:59
where they thought that flagkarogs or theirviņu carautomašīna was.
97
224000
3000
kur, viņuprāt, atrodas šis karogs vai viņu auto.
04:02
But on some trialsizmēģinājumi,
98
227000
2000
Taču atsevišķos mēģinājumos
04:04
we could changemainīt the shapeforma and sizeIzmērs of the environmentvide
99
229000
2000
mēs varam izmainīt pētījuma vides formu un izmēru
04:06
like we did with the placevietu cellšūna.
100
231000
2000
tāpat, kā mēs to darījām ar atrašanās vietas šūnām.
04:08
In that casegadījums, we can see
101
233000
2000
Tādā gadījumā mēs redzam,
04:10
how where they think the flagkarogs had been changesizmaiņas
102
235000
3000
kā tas, kur, viņuprāt, karogs ir atradies, izmainās
04:13
as a functionfunkcija of how you changemainīt the shapeforma and sizeIzmērs of the environmentvide.
103
238000
3000
kā funkcija atkarībā no tā, kā tiek mainīts apkārtējās vides izmērs un forma.
04:16
And what you see, for examplepiemērs,
104
241000
2000
Piemēram, tas, ko redzat gadījumā,
04:18
if the flagkarogs was where that crossšķērsot was in a smallmazs squarekvadrāts environmentvide,
105
243000
3000
ja karogs atrastos tur, kur kvadrātā atzīmēts krustiņš,
04:21
and then if you askjautājiet people where it was,
106
246000
2000
un tad jūs pajautātu cilvēkiem, kur tas atradās,
04:23
but you've madeizgatavots the environmentvide biggerlielāks,
107
248000
2000
pēc tam, kad būtu palielinājuši iespējamo telpu,
04:25
where they think the flagkarogs had been
108
250000
2000
vieta, kur, viņuprāt, ir atradies karogs
04:27
stretchesstiepjas out in exactlytieši tā the samepats way
109
252000
2000
izstiepjas tieši tāda pašā veidā,
04:29
that the placevietu cellšūna firingapdedzināšanas stretchedizstiepts out.
110
254000
2000
kā atrašanās vietas šūnu raidīto impulsu apgabals.
04:31
It's as if you rememberatceries where the flagkarogs was
111
256000
2000
Tas darbojas it kā jūs atcerētos, kur atradās karogs,
04:33
by storinguzglabāšana the patternmodelis of firingapdedzināšanas acrosspāri all of your placevietu cellsšūnas
112
258000
3000
ierakstot atrašanās vietas šūnu konkrētajā vietā raidīto
04:36
at that locationatrašanās vieta,
113
261000
2000
impulsu paraugu,
04:38
and then you can get back to that locationatrašanās vieta
114
263000
2000
un pēc tam varat atgriezties noteiktajā vietā
04:40
by movingpārvietojas around
115
265000
2000
pārvietojoties apkārtnē līdz brīdim,
04:42
so that you bestlabākais matchspēles the currentstrāva patternmodelis of firingapdedzināšanas of your placevietu cellsšūnas
116
267000
2000
kad atrašanās vietas šūnu raidītie impulsi vislabāk sakrīt
04:44
with that storedsaglabāts patternmodelis.
117
269000
2000
ar ierakstīto impulsu sistēmu.
04:46
That guidesgidi you back to the locationatrašanās vieta that you want to rememberatceries.
118
271000
3000
Tādā veidā jūs nonākat atpakaļ vēlamajā atrašanās vietā.
04:49
But we alsoarī know where we are throughcauri movementkustība.
119
274000
3000
Bet mēs zinām arī to, ka mēs kustamies.
04:52
So if we take some outboundizejošais pathceļš --
120
277000
2000
Ja mēs izvēlamies kādu tālāku ceļu,
04:54
perhapsvarbūt we parkparks and we wanderklīst off --
121
279000
2000
piemēram, novietojam auto un aizklīstam,
04:56
we know because our ownpašu movementskustības,
122
281000
2000
balstoties uz mūsu kustībām,
04:58
whichkas we can integrateintegrēt over this pathceļš
123
283000
2000
kuras mēs saskaņojam ar veicamo ceļu,
05:00
roughlyaptuveni what the headingpozīcija directionvirziens is to go back.
124
285000
2000
tā rezultātā mēs apmēram zinām, kādā virzienā mums jādodas atpakaļ.
05:02
And placevietu cellsšūnas alsoarī get this kindlaipns of pathceļš integrationintegrācija inputieeja
125
287000
4000
Atrašanās vietas šūnas iegūst šo informācijas ievadi
05:06
from a kindlaipns of cellšūna calledsauc a gridrežģis cellšūna.
126
291000
3000
no šūnām, ko sauc par režģa šūnām.
05:09
Now gridrežģis cellsšūnas are foundatrasts, again,
127
294000
2000
Režģa šūnas ir vienas no
05:11
on the inputsizejvielas to the hippocampushippocampus,
128
296000
2000
informācijas ievadītājām hipokampā,
05:13
and they're a bitmazliet like placevietu cellsšūnas.
129
298000
2000
un tās ir mazliet līdzīgas atrašanās vietas šūnām.
05:15
But now as the ratžurka explorespēta around,
130
300000
2000
Žurkai pētot apkārtni,
05:17
eachkatrs individualindivīds cellšūna firesugunsgrēki
131
302000
2000
katra noteikta šūna raida impulsu
05:19
in a wholeveselu arraymasīvs of differentatšķirīgs locationsatrašanās vietas
132
304000
3000
veselā virknē dažādu atrašanās vietu,
05:22
whichkas are laidlikts out acrosspāri the environmentvide
133
307000
2000
kuras izvietotas telpā
05:24
in an amazinglypārsteidzoši regularregulāri triangulartrīsstūrveida gridrežģis.
134
309000
3000
pārsteidzoši trīsstūrveidīgā režģī.
05:29
And if you recordierakstīt from severalvairāki gridrežģis cellsšūnas --
135
314000
3000
Ierakstot impulsus no dažādām režģa šūnām,
05:32
shownparādīts here in differentatšķirīgs colorskrāsas --
136
317000
2000
kas šeit attēlotas dažādās krāsās,
05:34
eachkatrs one has a grid-likerežģa līdzīgie firingapdedzināšanas patternmodelis acrosspāri the environmentvide,
137
319000
3000
katra no tām veido režģveidīgu raidīšanas sistēmu,
05:37
and eachkatrs cell'sšūnas grid-likerežģa līdzīgie firingapdedzināšanas patternmodelis is shiftednovirzīts slightlynedaudz
138
322000
3000
un katras šūnas raidīšana ir nedaudz nobīdīta
05:40
relativeradinieks to the other cellsšūnas.
139
325000
2000
attiecībā pret pārējām šūnām.
05:42
So the redsarkans one firesugunsgrēki on this gridrežģis
140
327000
2000
Sarkanās raida šajā režģī,
05:44
and the greenzaļš one on this one and the bluezils on on this one.
141
329000
3000
zaļās šajā un zilās šajā.
05:47
So togetherkopā, it's as if the ratžurka
142
332000
3000
Kopumā var teikt, ka žurka
05:50
can put a virtualvirtuāls gridrežģis of firingapdedzināšanas locationsatrašanās vietas
143
335000
2000
var nospraust virtuālu impulsu raidīšanas režģi
05:52
acrosspāri its environmentvide --
144
337000
2000
vidē, kurā tā atrodas,
05:54
a bitmazliet like the latitudeLatitude and longitudeplatums garums lineslīnijas that you'dtu gribi find on a mapkarte,
145
339000
3000
kā garuma un platuma līnijas kartēs,
05:57
but usingizmantojot trianglestrīsstūri.
146
342000
2000
tikai trīsstūrveida.
05:59
And as it movespārceļas around,
147
344000
2000
Tai pārvietojoties,
06:01
the electricalelektriski activityaktivitāte can passiet
148
346000
2000
elektriskais impulss var pāriet
06:03
from one of these cellsšūnas to the nextnākamais cellšūna
149
348000
2000
no vienas šī veida šūnas uz nākamo,
06:05
to keep trackdziesmu of where it is,
150
350000
2000
lai izsekotu atrašanās vietai.
06:07
so that it can use its ownpašu movementskustības
151
352000
2000
Tādējādi kustēšanās var tikt izmantota,
06:09
to know where it is in its environmentvide.
152
354000
2000
lai zinātu savu atrašanās vietu apkārtnē.
06:11
Do people have gridrežģis cellsšūnas?
153
356000
2000
Vai cilvēkiem ir režģa šūnas?
06:13
Well because all of the grid-likerežģa līdzīgie firingapdedzināšanas patternsmodeļi
154
358000
2000
Tā kā visām režģveidīgajām impulsu sistēmām
06:15
have the samepats axesasis of symmetrysimetrija,
155
360000
2000
ir tās pašas simetrijas asis,
06:17
the samepats orientationsievirzes of gridrežģis, shownparādīts in orangeapelsīns here,
156
362000
3000
tie paši režģa virzieni, šeit iekrāsoti oranži,
06:20
it meansnozīmē that the nettīkls activityaktivitāte
157
365000
2000
tas nozīmē to, ka visu režģa šūnu
06:22
of all of the gridrežģis cellsšūnas in a particularīpaši partdaļa of the brainsmadzenes
158
367000
3000
kopējai aktivitātei vienā noteiktā smadzeņu daļā
06:25
should changemainīt
159
370000
2000
vajadzētu mainīties
06:27
accordingsaskaņā ar to whethervai we're runningskriešana alongkopā these sixseši directionsvirzieni
160
372000
2000
atkarībā no tā, vai mēs dodamies kādā no šiem sešiem virzieniem,
06:29
or runningskriešana alongkopā one of the sixseši directionsvirzieni in betweenstarp.
161
374000
3000
vai vienā no sešiem starpvirzieniem.
06:32
So we can put people in an MRIMRI scannerskeneris
162
377000
2000
Mēs varam ielikt cilvēku magnētiskās rezonanses skenerī
06:34
and have them do a little videovideo gamespēle
163
379000
2000
un iedot paspēlēt vienkāršu,
06:36
like the one I showedparādīja you
164
381000
2000
iepriekš redzēto datorspēli
06:38
and look for this signalsignāls.
165
383000
2000
un meklēt šos signālus.
06:40
And indeedpatiešām, you do see it in the humancilvēks entorhinalentorhinal cortexgarozs,
166
385000
3000
Patiesi tos var redzēt cilvēka smadzeņu entorhinālajā garozā,
06:43
whichkas is the samepats partdaļa of the brainsmadzenes that you see gridrežģis cellsšūnas in ratsžurkas.
167
388000
3000
kas ir tā pati smadzeņu daļa, kurā žurkām atrodas režģa šūnas.
06:46
So back to HomerHomer.
168
391000
2000
Atgriežamies pie Homēra.
06:48
He's probablydroši vien rememberingatceroties where his carautomašīna was
169
393000
2000
Viņš iespējams atceras sava auto atrašanās vietu
06:50
in termsnosacījumi of the distancesattālumi and directionsvirzieni
170
395000
2000
kā virzienus un attālumus
06:52
to extendedpagarināts buildingsēkas and boundariesrobežas
171
397000
2000
līdz dažādām celtnēm un robežām
06:54
around the locationatrašanās vieta where he parkednovietots stāvvietā.
172
399000
2000
auto novietojuma apkārtnē.
06:56
And that would be representedveidoja
173
401000
2000
Tas var tikt attēlots kā
06:58
by the firingapdedzināšanas of boundary-detectingrobežu noteikšana cellsšūnas.
174
403000
2000
robežu nosakošo šūnu impulsu raidījums.
07:00
He's alsoarī rememberingatceroties the pathceļš he tookpaņēma out of the carautomašīna parkparks,
175
405000
3000
Vēl viņš atceļas ceļu, pa kuru devās projām no auto novietnes.
07:03
whichkas would be representedveidoja in the firingapdedzināšanas of gridrežģis cellsšūnas.
176
408000
3000
Tas var tikt attēlots kā režģa šūnu impulsu raidījums.
07:06
Now bothabi of these kindsveidi of cellsšūnas
177
411000
2000
Abu šo veidu šūnas
07:08
can make the placevietu cellsšūnas fireugunsgrēks.
178
413000
2000
var likt atrašanās vietas šūnām raidīt impulsus.
07:10
And he can returnatgriešanās to the locationatrašanās vieta where he parkednovietots stāvvietā
179
415000
2000
Un viņš var atgriezties vietā, kur novietots auto,
07:12
by movingpārvietojas so as to find where it is
180
417000
3000
pārvietojoties, meklējot vietu, kurā
07:15
that bestlabākais matchesatbilst the firingapdedzināšanas patternmodelis
181
420000
2000
raidītie impulsi vislabāk sakrīt
07:17
of the placevietu cellsšūnas in his brainsmadzenes currentlyšobrīd
182
422000
2000
ar atmiņā esošajiem impulsiem no vietas,
07:19
with the storedsaglabāts patternmodelis where he parkednovietots stāvvietā his carautomašīna.
183
424000
3000
kur tika atstāts auto.
07:22
And that guidesgidi him back to that locationatrašanās vieta
184
427000
2000
Tādā veidā viņš nonāk atpakaļ pie īstās vietas
07:24
irrespectiveneatkarīgi no tā of visualvizuāli cuesnianses
185
429000
2000
neatkarīgi no vizuālajiem mājieniem,
07:26
like whethervai his car'sautomašīna actuallyfaktiski there.
186
431000
2000
kā tie, vai viņa auto tur patiešām atrodas.
07:28
Maybe it's been towedjāvelk.
187
433000
2000
Iespējams tas ir aizvilkts.
07:30
But he knowszina where it was, so he knowszina to go and get it.
188
435000
3000
Taču viņš zina, kur tā bija un kā līdz tai aiziet.
07:33
So beyondtālāk spatialtelpiskais memoryatmiņa,
189
438000
2000
Ārpus telpiskās atmiņas,
07:35
if we look for this grid-likerežģa līdzīgie firingapdedzināšanas patternmodelis
190
440000
2000
ja mēs meklējam šo režģveidīgo impulsu raidīšanas sistēmu
07:37
throughoutvisā the wholeveselu brainsmadzenes,
191
442000
2000
visās smadzenēs,
07:39
we see it in a wholeveselu seriessērija of locationsatrašanās vietas
192
444000
3000
mēs varam to atrast veselā virknē vietu,
07:42
whichkas are always activeaktīva
193
447000
2000
kuras vienmēr ir aktīvas
07:44
when we do all kindsveidi of autobiographicalautobiogrāfiskā memoryatmiņa tasksuzdevumi,
194
449000
2000
pildot dažāda veida autobiogrāfiskus atmiņas uzdevumus,
07:46
like rememberingatceroties the last time you wentdevās to a weddingkāzas, for examplepiemērs.
195
451000
3000
piemēram, mēģinot atcerēties, kad pēdējoreiz devāmies uz kāzām.
07:49
So it mayvar be that the neuralnervu mechanismsmehānismi
196
454000
2000
Tātad iespējams, ka apkārtējās
07:51
for representingpārstāvot the spacetelpa around us
197
456000
3000
telpas attēlošanā izmantotie mehānismi
07:54
are alsoarī used for generatingradot visualvizuāli imageryattēli
198
459000
4000
tiek izmantoti arī vizuālo attēlu ģenerēšanai,
07:58
so that we can recreateatkārtoti izveidojiet the spatialtelpiskais sceneainas, at leastvismazāk,
199
463000
3000
lai mēs varētu atveidot no jauna telpisku ainu
08:01
of the eventsnotikumi that have happenednotika to us when we want to imagineiedomājieties them.
200
466000
3000
ar mums notikušajiem notikumiem, mums vēloties tos atcerēties.
08:04
So if this was happeningnotiek,
201
469000
2000
Ja tā būtu,
08:06
your memoriesatmiņas could startsākt by placevietu cellsšūnas activatingaktivizējot eachkatrs other
202
471000
3000
jūsu atmiņas sāktos ar vienai otru cauri savstarpējiem
08:09
viacaur these denseblīvs interconnectionsstarpsavienojumi
203
474000
2000
savienojumiem aktivizējošām vietas šūnām
08:11
and then reactivatingatkārtoti aktivizējot boundaryrobeža cellsšūnas
204
476000
2000
un tad no jauna aktivizējošām robežu šūnām,
08:13
to createizveidot the spatialtelpiskais structurestruktūra
205
478000
2000
lai izveidotu vietas telpisko struktūru
08:15
of the sceneainas around your viewpointviedoklis.
206
480000
2000
attiecībā pret jūsu skatupunktu.
08:17
And gridrežģis cellsšūnas could movekustēties this viewpointviedoklis throughcauri that spacetelpa.
207
482000
2000
Režģa šūnas varētu pārvietot šo skatupunktu telpā.
08:19
AnotherVēl viens kindlaipns of cellšūna, headgalva directionvirziens cellsšūnas,
208
484000
2000
Vēl cita veida šūnas – galvas virziena šūnas -,
08:21
whichkas I didn't mentionpieminēt yetvēl,
209
486000
2000
kuras es vēl netiku pieminējis,
08:23
they fireugunsgrēks like a compasskompass accordingsaskaņā ar to whichkas way you're facingsaskaras.
210
488000
3000
raida impulsus līdzīgi kā kompass atkarībā kādā virzienā cilvēks skatās.
08:26
They could definedefinēt the viewingapskate directionvirziens
211
491000
2000
Šīs šūnas varētu noteikt skatiena virzienu,
08:28
from whichkas you want to generateradīt an imageattēls for your visualvizuāli imageryattēli,
212
493000
3000
no kura vēlaties radīt attēlu savam vizuālajam attēlojumam,
08:31
so you can imagineiedomājieties what happenednotika when you were at this weddingkāzas, for examplepiemērs.
213
496000
3000
lai, piemēram, varētu iedomāties, kas notika šajās kāzās jums tur esot.
08:34
So this is just one examplepiemērs
214
499000
2000
Šis ir tikai viens piemērs
08:36
of a newjauns eralaikmets really
215
501000
2000
patiesi jaunai ērai
08:38
in cognitiveizziņas neuroscienceneirozinātne
216
503000
2000
kognitīvajā neirozinātnē,
08:40
where we're beginningsākums to understandsaprast
217
505000
2000
mums sākot izprast
08:42
psychologicalpsiholoģisks processesprocesi
218
507000
2000
psiholoģiskos procesus,
08:44
like how you rememberatceries or imagineiedomājieties or even think
219
509000
3000
piemēram, to kā jūs atceraties vai iztēlojaties vai pat domājat
08:47
in termsnosacījumi of the actionsdarbības
220
512000
2000
attiecībā uz mūsu smadzenes veidojošo
08:49
of the billionsmiljardi of individualindivīds neuronsneironi that make up our brainssmadzenes.
221
514000
3000
miljardu atsevišķu neironu darbībām.
08:52
Thank you very much.
222
517000
2000
Liels paldies.
08:54
(ApplauseAplausi)
223
519000
3000
(Aplausi)
Translated by Matīss Litvins
Reviewed by Kristaps Kadiķis

▲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