ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces.

Why you should listen

Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a research scientist interested in brain-wave patterns generated by neural activities in the brain. Since embarking on his research on neuroscience, Ordikhani-Seyedlar has been working on different brain functions such as learning, memory, pain and, more recently, visual attention in humans. He also conducted a part of his research on monkeys when he was in Dr. Miguel Nicolelis' lab at Duke University. His findings help implement more accurate brain-machine interfaces to treat people who are suffering from attention deficiency.

After receiving his Ph.D  in Biomedical Engineering, Ordikhani-Seyedlar was offered a postdoctoral position by Duke University to develop algorithms to process large-scale neuronal activity and brain-machine interfaces. However, due to political complications in the United States, Ordikhani-Seyedlar -- an Iranian citizen -- changed his plan to continue his brain research outside the US for some time.

As a passionate neuroscientist and neuroengineer, Ordikhani-Seyedlar's aim is to improve brain pattern detectability in computers. This enhances the ability of brain-machine interfaces substantially to better target the defected brain function which in turn enhances the sustainability of treatment effect.

More profile about the speaker
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com
TED2017

Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?

Medhi Ordikhani-Seyedlar: Wat gebeurt er in je hersenen als je oplet?

Filmed:
3,083,456 views

Aandacht draait niet slechts om waar we ons op focussen -- het gaat er ook om wat onze hersenen uitfilteren. Computationele neurowetenschapper Medhi Ordikhani-Seyedlar hoopt door het onderzoeken van patronen in het brein wanneer mensen proberen te focussen, brein en computer dichterbij elkaar te brengen. Zo kunnen modellen worden gecreëerd die gebruikt kunnen worden om ADHD te behandelen en diegenen te helpen die niet meer zelf kunnen communiceren. Kom hier meer over te weten in deze korte en fascinerende talk.
- Neuroscientist
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces. Full bio

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

00:12
PayingBetalen closedichtbij attentionaandacht to something:
0
760
2480
Goed ergens op letten:
00:15
Not that easygemakkelijk, is it?
1
3280
1240
niet zo makkelijk, of wel?
00:17
It's because our attentionaandacht is pulledgetrokken
in so manyveel differentverschillend directionsroutebeschrijving at a time,
2
5520
5016
Dat is omdat onze aandacht tegelijkertijd
in meerdere richtingen wordt getrokken
00:22
and it's in factfeit prettymooi impressiveindrukwekkend
if you can stayverblijf focusedgefocust.
3
10560
4080
en eigenlijk is het dus vrij knap
als je echt gefocust kan blijven.
00:28
ManyVeel people think that attentionaandacht
is all about what we are focusingscherpstellen on,
4
16360
4056
Veel mensen denken
dat het er bij aandacht om draait
waar we onszelf op richten,
00:32
but it's alsoook about what informationinformatie
our brainhersenen is tryingproberen to filterfilter out.
5
20440
4800
maar het gaat ook om welke informatie
ons brein probeert uit te filteren.
Er zijn twee manieren
waarop je je aandacht kunt richten.
00:38
There are two waysmanieren
you directdirect your attentionaandacht.
6
26320
2720
00:41
First, there's overtopenlijk attentionaandacht.
7
29600
1560
Allereerst is er overte aandacht.
00:43
In overtopenlijk attentionaandacht,
you moveverhuizing your eyesogen towardsnaar something
8
31640
4136
Bij overte aandacht
richt je je ogen ergens op
00:47
in orderbestellen to paybetalen attentionaandacht to it.
9
35800
1560
om daar aandacht aan te geven.
00:50
Then there's covertCovert attentionaandacht.
10
38360
1976
Anderzijds is er coverte aandacht.
00:52
In covertCovert attentionaandacht,
you paybetalen attentionaandacht to something,
11
40360
4016
Bij coverte aandacht
schenk je ergens aandacht aan
00:56
but withoutzonder movingin beweging your eyesogen.
12
44400
1560
zonder je ogen te bewegen.
00:59
Think of drivinghet rijden for a secondtweede.
13
47040
1640
Neem bijvoorbeeld autorijden.
01:02
Your overtopenlijk attentionaandacht,
your directionrichting of the eyesogen,
14
50960
3016
Je overte aandacht,
de richting van de ogen, is naar voren,
01:06
are in frontvoorkant,
15
54000
1656
01:07
but that's your covertCovert attentionaandacht
16
55680
1776
maar je coverte aandacht
scant constant de omgeving
01:09
whichwelke is constantlyvoortdurend scanninghet scannen
the surroundingnabijgelegen areaGebied,
17
57480
3080
01:13
where you don't actuallywerkelijk look at them.
18
61600
1880
waar je niet actief naar kijkt.
Ik ben een computationele
neurowetenschapper
01:17
I'm a computationalcomputational neuroscientistneurowetenschapper,
19
65519
1937
01:19
and I work on cognitivecognitieve
brain-machinehersenen-machine interfacesinterfaces,
20
67480
3096
en werk aan cognitieve
hersenmachine-interfaces,
01:22
or bringingbrengen togethersamen
the brainhersenen and the computercomputer.
21
70600
3040
ofwel aan het samenbrengen
van het brein en de computer.
01:26
I love brainhersenen patternspatronen.
22
74720
1600
Ik ben gek op hersenpatronen.
01:28
BrainHersenen patternspatronen are importantbelangrijk for us
23
76720
1696
Hersenpatronen zijn belangrijk
01:30
because basedgebaseerde on them
we can buildbouwen modelsmodellen for the computerscomputers,
24
78440
3496
omdat we aan de hand ervan
modellen kunnen maken voor computers
en aan de hand van deze modellen
01:33
and basedgebaseerde on these modelsmodellen
25
81960
1416
01:35
computerscomputers can recognizeherken
how well our brainhersenen functionsfuncties.
26
83400
4216
kunnen computers herkennen
hoe goed onze hersenen functioneren.
01:39
And if it doesn't functionfunctie well,
27
87640
1600
En als ze niet goed functioneren,
01:42
then these computerscomputers themselveszich
can be used as assistiveondersteunende devicesapparaten
28
90080
3920
kunnen de computers
als hulpmiddel dienen voor therapie.
01:46
for therapiestherapieën.
29
94760
1200
01:48
But that alsoook meansmiddelen something,
30
96480
1640
Maar dat impliceert ook iets,
01:51
because choosingkiezen the wrongfout patternspatronen
31
99360
2496
want het kiezen van de verkeerde patronen
01:53
will give us the wrongfout modelsmodellen
32
101880
1896
geeft ons ook de verkeerde modellen
01:55
and thereforedaarom the wrongfout therapiestherapieën.
33
103800
1656
en dus ook de verkeerde therapieën.
01:57
Right?
34
105480
1200
Toch?
01:59
In casegeval of attentionaandacht,
35
107640
1656
In het geval van aandacht,
02:01
the factfeit that we can
36
109320
1280
het feit dat we onze aandacht niet alleen
kunnen verplaatsen met onze ogen
02:03
shiftverschuiving our attentionaandacht not only by our eyesogen
37
111800
3496
02:07
but alsoook by thinkinghet denken --
38
115320
1320
maar ook door te denken,
maakt coverte aandacht
een interessant model voor computers.
02:09
that makesmerken covertCovert attentionaandacht
an interestinginteressant modelmodel- for computerscomputers.
39
117440
4080
Dus ik wilde weten
hoe de hersengolfpatronen eruitzien
02:14
So I wanted to know
what are the brainwaveBrainwave patternspatronen
40
122280
3456
wanneer je overt kijkt
en wanneer je covert kijkt.
02:17
when you look overtlyopenlijk
or when you look covertlyheimelijk.
41
125760
3680
02:22
I setreeks up an experimentexperiment for that.
42
130440
1760
Ik stelde daarvoor een experiment op.
02:24
In this experimentexperiment
there are two flickeringflikkeren squarespleinen,
43
132960
2736
In dit experiment zijn er
twee knipperende vierkanten,
02:27
one of them flickeringflikkeren
at a slowertragere ratetarief than the other one.
44
135720
3360
waarvan er een langzamer
knippert dan het andere.
02:32
DependingAfhankelijk van on whichwelke of these flickersflikkert
you are payingbetalen attentionaandacht to,
45
140600
3816
Afhankelijk van op welke knipper
je je aandacht richt,
02:36
certainzeker partsonderdelen of your brainhersenen
will startbegin resonatingresoneren in the samedezelfde ratetarief
46
144440
3960
beginnen bepaalde delen van je brein
op dezelfde snelheid te resoneren
02:41
as that flickeringflikkeren ratetarief.
47
149200
1440
als de knippersnelheid.
02:44
So by analyzinganalyseren your brainhersenen signalssignalen,
48
152000
2936
Dus door het analyseren van hersensignalen
02:46
we can trackspoor where exactlyprecies
you are watchingkijken
49
154960
3040
kunnen we volgen waar je naar kijkt
02:50
or you are payingbetalen attentionaandacht to.
50
158760
1560
of waar je aandacht aan besteedt.
02:55
So to see what happensgebeurt in your brainhersenen
when you paybetalen overtopenlijk attentionaandacht,
51
163000
4216
Dus om te zien wat er gebeurt
in je hersenen bij overte aandacht,
02:59
I askedgevraagd people to look directlydirect
in one of the squarespleinen
52
167240
3256
vroeg ik deelnemers om direct
naar één van de twee vierkanten te kijken
03:02
and paybetalen attentionaandacht to it.
53
170520
1280
en daar op te letten.
03:04
In this casegeval, not surprisinglyverrassend,
we saw that these flickeringflikkeren squarespleinen
54
172760
5296
In dit geval zagen we, weinig verrassend,
dat deze knipperende vierkanten
03:10
appearedverschenen in theirhun brainhersenen signalssignalen
55
178080
1936
verschenen in de hersensignalen
afkomstig uit de achterkant van het hoofd,
03:12
whichwelke was comingkomt eraan
from the back of theirhun headhoofd,
56
180040
2360
03:15
whichwelke is responsibleverantwoordelijk for the processingverwerken
of your visualzichtbaar informationinformatie.
57
183560
3400
dat verantwoordelijk is
voor de verwerking van visuele informatie.
03:20
But I was really interestedgeïnteresseerd
58
188280
2336
Maar eigenlijk wilde ik graag weten
03:22
to see what happensgebeurt in your brainhersenen
when you paybetalen covertCovert attentionaandacht.
59
190640
3160
wat er in het brein gebeurt
als je coverte aandacht aan iets geeft.
03:26
So this time I askedgevraagd people
to look in the middlemidden- of the screenscherm
60
194480
3896
Dus deze keer vroeg ik de deelnemers
om naar het midden
van het scherm te kijken
03:30
and withoutzonder movingin beweging theirhun eyesogen,
61
198400
1880
en zich op een van de twee vierkanten
te focussen zonder de ogen te bewegen.
03:33
to paybetalen attentionaandacht
to eithereen van beide of these squarespleinen.
62
201120
2720
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Toen we dat deden,
03:38
we saw that bothbeide of these flickeringflikkeren ratesprijzen
appearedverschenen in theirhun brainhersenen signalssignalen,
64
206760
3936
zagen we beide knippersnelheden
verschijnen in de hersensignalen,
03:42
but interestinglybelangwekkend,
65
210720
1200
maar interessant genoeg
had er maar één vierkant,
03:44
only one of them,
whichwelke was paidbetaald attentionaandacht to,
66
212640
3536
hetgene waarop werd gefocust,
sterkere signalen.
03:48
had strongersterker signalssignalen,
67
216200
1656
03:49
so there was something in the brainhersenen
68
217880
2256
Dus er was iets in het brein
03:52
whichwelke was handlingbehandeling this informationinformatie
69
220160
2536
dat deze informatie verwerkte
03:54
so that thing in the brainhersenen was basicallyeigenlijk
the activationactivering of the frontalfrontaal areaGebied.
70
222720
6200
en dat was in feite
de activering van het frontale gebied.
04:02
The frontvoorkant partdeel of your brainhersenen
is responsibleverantwoordelijk
71
230440
2976
Het frontale deel van het menselijk brein
is verantwoordelijk
voor de hogere cognitieve functies.
04:05
for higherhoger cognitivecognitieve functionsfuncties as a humanmenselijk.
72
233440
2880
04:09
The frontalfrontaal partdeel,
it seemslijkt that it workswerken as a filterfilter
73
237160
4440
Het frontale deel lijkt
dienst te doen als een soort filter
04:14
tryingproberen to let informationinformatie come in
only from the right flickerflikkeren
74
242640
4376
en probeert alleen informatie
van de juiste knipper toe te laten,
04:19
that you are payingbetalen attentionaandacht to
75
247040
1640
die waar je je aandacht op richt,
04:21
and tryingproberen to inhibitverhinderen the informationinformatie
comingkomt eraan from the ignoredbuiten beschouwing gelaten one.
76
249400
3960
terwijl het probeert informatie
van het andere vierkant te blokkeren.
04:27
The filteringfiltering abilityvermogen of the brainhersenen
is indeedinderdaad a keysleutel for attentionaandacht,
77
255400
5296
Dit vermogen om te filteren van het brein
is inderdaad de sleutel tot aandacht
04:32
whichwelke is missingmissend in some people,
78
260720
2776
die sommige personen missen,
zoals mensen die ADHD hebben.
04:35
for examplevoorbeeld in people with ADHDADHD.
79
263520
2480
04:38
So a personpersoon with ADHDADHD
cannotkan niet inhibitverhinderen these distractorsafleiders,
80
266640
5016
Een persoon met ADHD
kan afleiders niet onderdrukken
04:43
and that's why they can't focusfocus
for a long time on a singlesingle tasktaak.
81
271680
4760
en dat is waarom zij niet lang
op een taak gefocust kunnen zijn.
04:49
But what if this personpersoon
82
277600
1536
Maar wat als deze persoon
04:51
could playspelen a specificspecifiek computercomputer gamespel
83
279160
3536
een bepaald computerspel
zou kunnen spelen,
04:54
with his brainhersenen connectedaangesloten to the computercomputer,
84
282720
2880
terwijl diens hersenen
verbonden zijn aan een computer
04:58
and then traintrein his owneigen brainhersenen
85
286440
2120
en zo zijn eigen hersenen kon trainen
05:01
to inhibitverhinderen these distractorsafleiders?
86
289360
2440
om deze afleiders te onderdrukken.
05:05
Well, ADHDADHD is just one examplevoorbeeld.
87
293680
2480
ADHD is slechts één voorbeeld.
05:09
We can use these cognitivecognitieve
brain-machinehersenen-machine interfacesinterfaces
88
297200
3256
We kunnen deze cognitieve
breinmachine-interfaces
05:12
for manyveel other cognitivecognitieve fieldsvelden.
89
300480
2200
voor veel andere
cognitieve gebieden gebruiken.
05:15
It was just a fewweinig yearsjaar agogeleden
90
303760
1776
Een paar jaar geleden
05:17
that my grandfathergrootvader had a strokeberoerte,
and he lostde weg kwijt completecompleet abilityvermogen to speakspreken.
91
305560
5720
kreeg mijn opa een beroerte
en kon sindsdien niet meer praten.
05:24
He could understandbegrijpen everybodyiedereen,
but there was no way to respondreageren,
92
312640
3336
Hij kon iedereen begrijpen,
maar er was geen manier om te reageren,
05:28
even not writingschrift
because he was illiterateanalfabeet.
93
316000
2480
zelfs niet schrijven,
want hij was analfabetisch.
05:32
So he passedgeslaagd away in silencestilte.
94
320000
2520
Dus hij ging in stilte heen.
05:36
I rememberonthouden thinkinghet denken at that time:
95
324800
2336
Ik weet nog dat ik toen dacht:
05:39
What if we could have a computercomputer
96
327160
3896
wat als er een computer bestond
05:43
whichwelke could speakspreken for him?
97
331080
1360
die voor hem zou kunnen spreken?
Nu, na jaren op dit gebied
actief te zijn geweest,
05:45
Now, after yearsjaar that I am in this fieldveld-,
98
333840
2216
05:48
I can see that this mightmacht be possiblemogelijk.
99
336080
2320
denk ik dat het misschien mogelijk is.
05:52
ImagineStel je voor if we can find brainwaveBrainwave patternspatronen
100
340240
2856
Wat als we hersengolfpatronen
kunnen ontdekken
05:55
when people think
about imagesafbeeldingen or even lettersbrieven,
101
343120
3440
wanneer mensen
aan plaatjes of letters denken?
05:59
like the letterbrief A generatesgenereert
a differentverschillend brainwaveBrainwave patternpatroon
102
347720
2936
De letter A creëert een ander patroon
dan de letter B, enzovoorts.
06:02
than the letterbrief B, and so on.
103
350680
1720
06:04
Could a computercomputer one day
communicatecommuniceren for people who can't speakspreken?
104
352960
3680
Zouden computers ooit kunnen
communiceren voor mensen
die niet kunnen praten?
06:09
What if a computercomputer
105
357640
1440
Wat als een computer
06:11
can help us understandbegrijpen
the thoughtsgedachten of a personpersoon in a comaComa?
106
359960
4560
ons kon helpen de gedachtes
van iemand in coma te begrijpen?
06:17
We are not there yetnog,
107
365840
1616
We zijn er nog niet,
06:19
but paybetalen closedichtbij attentionaandacht.
108
367480
2736
maar let goed op.
06:22
We will be there soonspoedig.
109
370240
1696
We zullen er snel zijn.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Bedankt.
06:25
(ApplauseApplaus)
111
373480
5632
(Applaus)
Translated by Xander de Vries
Reviewed by Peter Van de Ven

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces.

Why you should listen

Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a research scientist interested in brain-wave patterns generated by neural activities in the brain. Since embarking on his research on neuroscience, Ordikhani-Seyedlar has been working on different brain functions such as learning, memory, pain and, more recently, visual attention in humans. He also conducted a part of his research on monkeys when he was in Dr. Miguel Nicolelis' lab at Duke University. His findings help implement more accurate brain-machine interfaces to treat people who are suffering from attention deficiency.

After receiving his Ph.D  in Biomedical Engineering, Ordikhani-Seyedlar was offered a postdoctoral position by Duke University to develop algorithms to process large-scale neuronal activity and brain-machine interfaces. However, due to political complications in the United States, Ordikhani-Seyedlar -- an Iranian citizen -- changed his plan to continue his brain research outside the US for some time.

As a passionate neuroscientist and neuroengineer, Ordikhani-Seyedlar's aim is to improve brain pattern detectability in computers. This enhances the ability of brain-machine interfaces substantially to better target the defected brain function which in turn enhances the sustainability of treatment effect.

More profile about the speaker
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com