TED2017
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: What happens in your brain when you pay attention?
Mehdi Ordikhani-Seyedlar: Čo sa deje v našom mozgu, keď sa sústredíme?
Filmed:
Readability: 3.9
3,083,456 views
Pozornosť nie je iba o tom, na čo sa sústredíme – pri pozornosti ide aj o to, čo sa naše mozgy snažia dať bokom. Skúmaním vzorov na mozgu u ľudí, ktorí sa snažia na niečo sústrediť, výpočtový neurológ Mehdi Ordikhani-Seyedlar dúfa, že dokáže lepšie prepojiť mozog a počítač. A to pomocou modelov, ktoré môžu byť použité na liečenie ADHD (porucha správania s hyperaktivitou) a pomôcť tým, ktorí stratili schopnosť komunikovať. Vypočujte si viac o tejto vzrušujúcej vede v tejto stručnej, ale fascinujúcej prednáške.
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - Neuroscientist
Mehdi Ordikhani-Seyedlar is a computational neuroscientist, researching brain signals and their usage in brain-machine interfaces. Full bio
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
Paying close attention to something:
0
760
2480
Pozorne sa sústrediť na niečo:
00:15
Not that easy, is it?
1
3280
1240
to nie je až také ľahké, že?
00:17
It's because our attention is pulled
in so many different directions at a time,
in so many different directions at a time,
2
5520
5016
To preto, lebo naša pozornosť je v jednej
chvíli rozrušovaná mnohými podnetmi,
chvíli rozrušovaná mnohými podnetmi,
00:22
and it's in fact pretty impressive
if you can stay focused.
if you can stay focused.
3
10560
4080
a v skutočnosti je veľmi obdivuhodné,
že sa človek dokáže na niečo sústrediť.
že sa človek dokáže na niečo sústrediť.
00:28
Many people think that attention
is all about what we are focusing on,
is all about what we are focusing on,
4
16360
4056
Veľa ľudí si myslí, že pri sústredení sa
ide iba o to, na čo sa sústredíme,
ide iba o to, na čo sa sústredíme,
00:32
but it's also about what information
our brain is trying to filter out.
our brain is trying to filter out.
5
20440
4800
ale tu ide aj o to, aké informácie
sa náš mozog pokúša dať bokom.
sa náš mozog pokúša dať bokom.
00:38
There are two ways
you direct your attention.
you direct your attention.
6
26320
2720
Existujú 2 spôsoby,
ako upriamiť našu pozornosť.
ako upriamiť našu pozornosť.
00:41
First, there's overt attention.
7
29600
1560
V prvom rade existuje úmyselná pozornosť.
00:43
In overt attention,
you move your eyes towards something
you move your eyes towards something
8
31640
4136
Pri úmyselnej pozornosti
nasmerujeme oči k niečomu,
nasmerujeme oči k niečomu,
00:47
in order to pay attention to it.
9
35800
1560
na čo sa chceme sústrediť.
Existuje tiež neúmyselná alebo
mimovoľná pozornosť.
mimovoľná pozornosť.
00:50
Then there's covert attention.
10
38360
1976
00:52
In covert attention,
you pay attention to something,
you pay attention to something,
11
40360
4016
Pri neúmyseľnej pozornosti
sa sústredíme na niečo
sa sústredíme na niečo
00:56
but without moving your eyes.
12
44400
1560
bez toho, aby sme pohybovali očami.
00:59
Think of driving for a second.
13
47040
1640
Predstavte si, že šoférujete.
01:02
Your overt attention,
your direction of the eyes,
your direction of the eyes,
14
50960
3016
Vaša úmyselná pozornosť, smer vašich očí,
01:06
are in front,
15
54000
1656
je na predku auta,
01:07
but that's your covert attention
16
55680
1776
ale je to práve vaša neúmyselná pozornosť,
01:09
which is constantly scanning
the surrounding area,
the surrounding area,
17
57480
3080
ktorá neustále kontroluje
prostredie okolo vás,
prostredie okolo vás,
01:13
where you don't actually look at them.
18
61600
1880
kde sa v skutočnosti nepozeráte.
01:17
I'm a computational neuroscientist,
19
65519
1937
Ja som výpočtový neurológ
01:19
and I work on cognitive
brain-machine interfaces,
brain-machine interfaces,
20
67480
3096
a sústreďujem sa na kognitívne
prepojenie mozgu a stroja,
prepojenie mozgu a stroja,
01:22
or bringing together
the brain and the computer.
the brain and the computer.
21
70600
3040
inými slovami,
na prepájanie mozgu a počítača.
na prepájanie mozgu a počítača.
01:26
I love brain patterns.
22
74720
1600
Zbožňujem vzory na mozgu.
01:28
Brain patterns are important for us
23
76720
1696
Vzory na mozgu sú pre nás dôležité,
01:30
because based on them
we can build models for the computers,
we can build models for the computers,
24
78440
3496
pretože na základe nich
dokážeme vytvárať modely pre počítače
dokážeme vytvárať modely pre počítače
01:33
and based on these models
25
81960
1416
a na základe týchto modelov
01:35
computers can recognize
how well our brain functions.
how well our brain functions.
26
83400
4216
počítače dokážu rozpoznať,
ako dobre naše mozgy pracujú.
ako dobre naše mozgy pracujú.
01:39
And if it doesn't function well,
27
87640
1600
V prípade, že mozog
nefunguje tak, ako by mal,
nefunguje tak, ako by mal,
01:42
then these computers themselves
can be used as assistive devices
can be used as assistive devices
28
90080
3920
môžu tieto počítače slúžiť ako
pomocné zariadenia
pomocné zariadenia
01:46
for therapies.
29
94760
1200
pri terapiách.
01:48
But that also means something,
30
96480
1640
Ale to tiež znamená,
01:51
because choosing the wrong patterns
31
99360
2496
že výber nevhodných vzorov
spôsobuje vytvorenie nevhodných modelov
01:53
will give us the wrong models
32
101880
1896
a tým pádom nevhodných terapií.
01:55
and therefore the wrong therapies.
33
103800
1656
01:57
Right?
34
105480
1200
Je to tak?
01:59
In case of attention,
35
107640
1656
V prípade pozornosti
02:01
the fact that we can
36
109320
1280
fakt, že dokážeme
02:03
shift our attention not only by our eyes
37
111800
3496
presmerovať našu pozornosť
nie iba pomocou našich očí,
nie iba pomocou našich očí,
02:07
but also by thinking --
38
115320
1320
ale tiež pomocou myslenia
02:09
that makes covert attention
an interesting model for computers.
an interesting model for computers.
39
117440
4080
robí z neúmyselnej pozornosti
zaujímavý model pre počítače.
zaujímavý model pre počítače.
02:14
So I wanted to know
what are the brainwave patterns
what are the brainwave patterns
40
122280
3456
A preto som chcel vedieť,
ako vyzerajú vzory mozgových vĺn
ako vyzerajú vzory mozgových vĺn
02:17
when you look overtly
or when you look covertly.
or when you look covertly.
41
125760
3680
pri úmyselnej a neúmyselnej pozornosti.
02:22
I set up an experiment for that.
42
130440
1760
Zostrojil som na to experiment.
02:24
In this experiment
there are two flickering squares,
there are two flickering squares,
43
132960
2736
V danom experimente sú
dva blikajúce štvorce,
dva blikajúce štvorce,
02:27
one of them flickering
at a slower rate than the other one.
at a slower rate than the other one.
44
135720
3360
kde jeden bliká pomalšie
ako druhý.
ako druhý.
02:32
Depending on which of these flickers
you are paying attention to,
you are paying attention to,
45
140600
3816
Záležiac od toho, na ktorý z týchto dvoch
štvorcov sa človek sústredí,
štvorcov sa človek sústredí,
02:36
certain parts of your brain
will start resonating in the same rate
will start resonating in the same rate
46
144440
3960
určité časti nášho mozgu začnú
rezonovať rovnakou rýchlosťou
rezonovať rovnakou rýchlosťou
02:41
as that flickering rate.
47
149200
1440
ako ten blikajúci štvorec,
na ktorý sa sústredíme.
na ktorý sa sústredíme.
02:44
So by analyzing your brain signals,
48
152000
2936
Takže pomocou analýzy vašich
mozgových signálov
mozgových signálov
02:46
we can track where exactly
you are watching
you are watching
49
154960
3040
dokážeme vystopovať, kam presne sa dívate,
02:50
or you are paying attention to.
50
158760
1560
alebo na čo sa sústredíte.
02:55
So to see what happens in your brain
when you pay overt attention,
when you pay overt attention,
51
163000
4216
Takže, aby sme videli, čo sa deje vo vašom
mozgu, keď sa úmyselne sústredíte,
mozgu, keď sa úmyselne sústredíte,
02:59
I asked people to look directly
in one of the squares
in one of the squares
52
167240
3256
požiadal som ľudí, aby sa
pozreli priamo do jedného zo štvorcov
pozreli priamo do jedného zo štvorcov
03:02
and pay attention to it.
53
170520
1280
a aby sa naň sústredili.
03:04
In this case, not surprisingly,
we saw that these flickering squares
we saw that these flickering squares
54
172760
5296
V tomto prípade sme videli, čo nebolo
prekvapivé, že tieto blikajúce štvorce
prekvapivé, že tieto blikajúce štvorce
03:10
appeared in their brain signals
55
178080
1936
sa objavili v mozgových signáloch,
03:12
which was coming
from the back of their head,
from the back of their head,
56
180040
2360
ktoré prichádzali zo zadnej časti hlavy,
03:15
which is responsible for the processing
of your visual information.
of your visual information.
57
183560
3400
ktorá je zodpovedná za spracovanie
vizuálnych informácií.
vizuálnych informácií.
03:20
But I was really interested
58
188280
2336
Ale mňa veľmi zaujímalo,
03:22
to see what happens in your brain
when you pay covert attention.
when you pay covert attention.
59
190640
3160
čo sa stane v mozgu, keď niečomu
venujeme neúmyselnú pozornosť.
venujeme neúmyselnú pozornosť.
03:26
So this time I asked people
to look in the middle of the screen
to look in the middle of the screen
60
194480
3896
Takže tentokrát som požiadal ľudí,
aby sa pozreli do stredu obrazovky
aby sa pozreli do stredu obrazovky
03:30
and without moving their eyes,
61
198400
1880
a bez toho, aby pohybovali očami,
03:33
to pay attention
to either of these squares.
to either of these squares.
62
201120
2720
sa sústredili na jeden z daných štvorcov.
03:37
When we did that,
63
205120
1616
Keď sme toto spravili,
03:38
we saw that both of these flickering rates
appeared in their brain signals,
appeared in their brain signals,
64
206760
3936
videli sme, že obe rýchlosti blikania sa
objavili v mozgových signáloch daných ľudí
objavili v mozgových signáloch daných ľudí
03:42
but interestingly,
65
210720
1200
ale, čo je zaujímavé,
03:44
only one of them,
which was paid attention to,
which was paid attention to,
66
212640
3536
iba jedna z rýchlostí,
tá, na ktorú sa človek sústredil,
tá, na ktorú sa človek sústredil,
03:48
had stronger signals,
67
216200
1656
mala silnejšie signály,
03:49
so there was something in the brain
68
217880
2256
takže tam bolo niečo v mozgu,
03:52
which was handling this information
69
220160
2536
čo spracúvalo tieto informácie.
03:54
so that thing in the brain was basically
the activation of the frontal area.
the activation of the frontal area.
70
222720
6200
Takže to niečo bolo vlastne
aktiváciou predného časti mozgu.
aktiváciou predného časti mozgu.
04:02
The front part of your brain
is responsible
is responsible
71
230440
2976
Predná časť vášho mozgu je zodpovedná
04:05
for higher cognitive functions as a human.
72
233440
2880
za vyššie kognitívne funkcie.
04:09
The frontal part,
it seems that it works as a filter
it seems that it works as a filter
73
237160
4440
Zdá sa, že predná časť mozgu
funguje ako filter,
funguje ako filter,
04:14
trying to let information come in
only from the right flicker
only from the right flicker
74
242640
4376
ktorý sa snaží vpustiť informácie
len z toho správneho blikajúceho štvorca,
len z toho správneho blikajúceho štvorca,
04:19
that you are paying attention to
75
247040
1640
z toho, na ktorý sa sústredíte.
04:21
and trying to inhibit the information
coming from the ignored one.
coming from the ignored one.
76
249400
3960
Zároveň sa snaží potláčať tie informácie,
ktoré prichádzajú z ignorovaného štvorca.
ktoré prichádzajú z ignorovaného štvorca.
04:27
The filtering ability of the brain
is indeed a key for attention,
is indeed a key for attention,
77
255400
5296
Táto filtrovacia schopnosť mozgu
je kľúčová pre sústredenie sa
je kľúčová pre sústredenie sa
04:32
which is missing in some people,
78
260720
2776
a niektorým ľuďom chýba,
04:35
for example in people with ADHD.
79
263520
2480
napr. tým s ADHD – poruchou
správania s hyperaktivitou.
správania s hyperaktivitou.
04:38
So a person with ADHD
cannot inhibit these distractors,
cannot inhibit these distractors,
80
266640
5016
Takže človek s ADHD nedokáže potlačiť
vplyvy, ktoré narušujú jeho pozornosť,
vplyvy, ktoré narušujú jeho pozornosť,
04:43
and that's why they can't focus
for a long time on a single task.
for a long time on a single task.
81
271680
4760
a práve preto sa títo ľudia nedokážu
sústrediť na jednu vec dlhšiu dobu.
sústrediť na jednu vec dlhšiu dobu.
04:49
But what if this person
82
277600
1536
Ale čo ak by takýto človek
04:51
could play a specific computer game
83
279160
3536
mohol hrať špecifickú počítačovú hru,
04:54
with his brain connected to the computer,
84
282720
2880
počas ktorej by bol
jeho mozog napojený na počítač,
jeho mozog napojený na počítač,
04:58
and then train his own brain
85
286440
2120
ktorý by trénoval jeho mozog tak,
05:01
to inhibit these distractors?
86
289360
2440
aby vedel potlačiť vplyvy
narušujúce jeho pozornosť?
narušujúce jeho pozornosť?
05:05
Well, ADHD is just one example.
87
293680
2480
Ale ADHD je iba jedným príkladom.
05:09
We can use these cognitive
brain-machine interfaces
brain-machine interfaces
88
297200
3256
Tieto kognitívne prepojenia
medzi mozgom a strojom môžeme použiť
medzi mozgom a strojom môžeme použiť
05:12
for many other cognitive fields.
89
300480
2200
v mnohým ďalších kognitívnych oblastiach.
05:15
It was just a few years ago
90
303760
1776
Iba pár rokov dozadu mal môj starý otec
05:17
that my grandfather had a stroke,
and he lost complete ability to speak.
and he lost complete ability to speak.
91
305560
5720
cievnu mozgovú príhodu, pri ktorej
úplne stratil schopnosť rozprávať.
úplne stratil schopnosť rozprávať.
05:24
He could understand everybody,
but there was no way to respond,
but there was no way to respond,
92
312640
3336
Rozumel všetkým,
ale nijakým spôsobom im nevedel odpovedať.
ale nijakým spôsobom im nevedel odpovedať.
05:28
even not writing
because he was illiterate.
because he was illiterate.
93
316000
2480
Dokonca ani pomocou písania,
pretože bol negramotný.
pretože bol negramotný.
05:32
So he passed away in silence.
94
320000
2520
Takže zomrel v tichosti.
05:36
I remember thinking at that time:
95
324800
2336
Spomínam si, ako som vtedy rozmýšľal:
05:39
What if we could have a computer
96
327160
3896
„Čo ak by sme mali počítač,
05:43
which could speak for him?
97
331080
1360
ktorý by za neho hovoril?“
05:45
Now, after years that I am in this field,
98
333840
2216
Teraz, po rokoch práce v tejto sfére,
05:48
I can see that this might be possible.
99
336080
2320
vidím, že by to mohlo byť
v budúcnosti možné.
v budúcnosti možné.
05:52
Imagine if we can find brainwave patterns
100
340240
2856
Predstavte si, že by sme našli
vzory mozgových vĺn,
vzory mozgových vĺn,
05:55
when people think
about images or even letters,
about images or even letters,
101
343120
3440
keď ľudia rozmýšľajú
o obrázkoch alebo aj písmenách.
o obrázkoch alebo aj písmenách.
05:59
like the letter A generates
a different brainwave pattern
a different brainwave pattern
102
347720
2936
Napríklad, že písmeno A generuje
iný vzor mozgových vĺn
iný vzor mozgových vĺn
06:02
than the letter B, and so on.
103
350680
1720
ako písmeno B a tak ďalej.
06:04
Could a computer one day
communicate for people who can't speak?
communicate for people who can't speak?
104
352960
3680
Bude raz počítač môcť komunikovať
namiesto ľudí, ktorí to sami nedokážu?
namiesto ľudí, ktorí to sami nedokážu?
06:09
What if a computer
105
357640
1440
Čo ak by nám počítač
06:11
can help us understand
the thoughts of a person in a coma?
the thoughts of a person in a coma?
106
359960
4560
vedel pomôcť pochopiť
myšlienky ľudí v kóme?
myšlienky ľudí v kóme?
06:17
We are not there yet,
107
365840
1616
Ešte nie sme tak ďaleko,
06:19
but pay close attention.
108
367480
2736
ale dávajte dobrý pozor.
06:22
We will be there soon.
109
370240
1696
Čoskoro tam budeme.
06:23
Thank you.
110
371960
1496
Ďakujem.
06:25
(Applause)
111
373480
5632
(potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Mehdi Ordikhani-Seyedlar - NeuroscientistMehdi 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.
Mehdi Ordikhani-Seyedlar | Speaker | TED.com