التركيز الشديد على شيء ما ليس أمراً سهلاً، أليس كذلك؟ السبب في ذلك أن دماغنا ينجذب ناحية اتجاهات مختلفة في نفس الوقت، وإنه لمن الملفت حقاً أن تظل منتبهاً.
Paying close attention to something: Not that easy, is it? It's because our attention is pulled in so many different directions at a time, and it's in fact pretty impressive if you can stay focused.
يعتقد الكثير من الناس أن الانتباه يتمحور حول ما نركّز فيه، ولكنه أيضاً يشمل المعلومات التي يحاول دماغنا تصفيتها.
Many people think that attention is all about what we are focusing on, but it's also about what information our brain is trying to filter out.
يوجد طريقتان لتوجيه الانتباه. أولاً، هناك الانتباه الصريح. حيث تحرك عينيك تجاه شيء ما من أجل أن توليه اهتماماً. ثم هناك الاهتمام السري. وفيه تولي اهتماماً لشيء ما، ولكن من دون تحريك عينيك. فكّر في القيادة لثانية. اهتمامك الصريح، اتجاه نظرك، يكون ناحية الأمام، ولكنه اهتمامك السري الذي يمسح المنطقة المحيطة باستمرار، حيث لا تنظر إليهم في الواقع.
There are two ways you direct your attention. First, there's overt attention. In overt attention, you move your eyes towards something in order to pay attention to it. Then there's covert attention. In covert attention, you pay attention to something, but without moving your eyes. Think of driving for a second. Your overt attention, your direction of the eyes, are in front, but that's your covert attention which is constantly scanning the surrounding area, where you don't actually look at them.
أنا عالم أعصاب حسابية، ومجال عملي هو واجهات الدماغ الآلية المعرفية، أو الجمع بين الدماغ والحاسوب، أحب أنماط الدماغ. أنماط الدماغ مهمة بالنسبة لنا لأنه بالاستناد عليها نستطيع بناء نماذج للحواسيب، وبناءً على هذه النماذج تستطيع الحواسيب التعرف على مدى الكفاءة التي تعمل بها أدمغتنا. وإن كانت لا تؤدي وظائفها جيداً، بعدها سوف تستخدم هذه الحواسيب نفسها كأجهزة مساعدة للعلاجات. ولكن ذلك أيضاً يعني شيئاً ما، لأن اختيار النمط الخاطئ سيعطينا النماذج الخاطئة وبالتالي العلاجات الخاطئة. أليس كذلك؟ في حالة الانتباه، الحقيقة أننا نستطيع تحريك انتباهنا ليس فقط عن طريق أعيننا بل عن طريق تفكيرنا أيضاً -- الشيء الذي يجعل الانتباه الخفي نموذجاً مثيراً للاهتمام بالنسبة للحواسيب.
I'm a computational neuroscientist, and I work on cognitive brain-machine interfaces, or bringing together the brain and the computer. I love brain patterns. Brain patterns are important for us because based on them we can build models for the computers, and based on these models computers can recognize how well our brain functions. And if it doesn't function well, then these computers themselves can be used as assistive devices for therapies. But that also means something, because choosing the wrong patterns will give us the wrong models and therefore the wrong therapies. Right? In case of attention, the fact that we can shift our attention not only by our eyes but also by thinking -- that makes covert attention an interesting model for computers.
لذلك أردت معرفة أنماط الموجات الدماغية عندما تنظر صراحةً أو خفية. أعددت تجربة لذلك. تحتوي هذه التجربة على مربعين يومضان، أحدهما يومض بمعدل أقل من الآخر. استنادً على أي من هذه الومضات توليها انتباهك، ستبدأ أجزاء معينة في دماغك بالاستجابة بنفس المعدل بما يساوي معدل الوميض. لذلك، عن طريق تحليل إشارات دماغك، نستطيع تتبع أين تنظر بالتحديد أو أين تركز انتباهك.
So I wanted to know what are the brainwave patterns when you look overtly or when you look covertly. I set up an experiment for that. In this experiment there are two flickering squares, one of them flickering at a slower rate than the other one. Depending on which of these flickers you are paying attention to, certain parts of your brain will start resonating in the same rate as that flickering rate. So by analyzing your brain signals, we can track where exactly you are watching or you are paying attention to.
لذلك، من أجل معرفة ما يحدث في دماغك عندما تنتبه على نحو صريح، طلبت من المشاركين أن ينظروا مباشرة إلى أحد المربعات ويركزوا انتباههم عليه. في هذه الحالة، كما هو متوقع، وجدنا أن هذه المربعات الوامضة ظهرت ضمن إشارات أدمغتهم والتي كانت تأتي من مؤخرة رؤوسهم، وهي المنطقة المسؤولة عن معالجة معلوماتك المرئية. ولكنني كنت مهتماً حقاً بمعرفة ما يحدث في دماغك عندما تولي اهتماماً خفياً. لذا، في هذه المرة طلبت من المشاركين أن ينظروا إلى منتصف الشاشة ومن دون تحريك أعينهم، وأن يولوا اهتماماً بأي من هذه المربعات. عندما فعلنا ذلك، وجدنا أن كلا معدلي الوميض هذين ظهرا في إشارات أدمغتهم، وعلى نحو مثير للاهتمام، واحد منهم فقط، والذي تم التركيز عليه، سجل إشارات أقوى، بالتالي هناك شيء في الدماغ يتولى أمر هذه المعلومات أساساً، كان ذلك الشيء في الدماغ هو تنشيط المنطقة الأمامية. الجزء الأمامي من دماغك مسؤول عن وظائفك الإدراكية العليا كإنسان. يبدو الجزء الأمامي وكأنه يعمل كمصفاة يحاول السماح بالدخول للمعلومات التي تأتي من الوميض الصحيح الذي توليه اهتمامك كما يحاول كبح المعلومات القادمة من الجزء الذي تم تجاهله.
So to see what happens in your brain when you pay overt attention, I asked people to look directly in one of the squares and pay attention to it. In this case, not surprisingly, we saw that these flickering squares appeared in their brain signals which was coming from the back of their head, which is responsible for the processing of your visual information. But I was really interested to see what happens in your brain when you pay covert attention. So this time I asked people to look in the middle of the screen and without moving their eyes, to pay attention to either of these squares. When we did that, we saw that both of these flickering rates appeared in their brain signals, but interestingly, only one of them, which was paid attention to, had stronger signals, so there was something in the brain which was handling this information so that thing in the brain was basically the activation of the frontal area. The front part of your brain is responsible for higher cognitive functions as a human. The frontal part, it seems that it works as a filter trying to let information come in only from the right flicker that you are paying attention to and trying to inhibit the information coming from the ignored one.
مقدرة الدماغ على التصفية هي أساس الانتباه، وهو الشيء المفقود عند بعض الناس، كالمصابين باضطراب قصور الانتباه وفرط الحركة. الشخص المصاب باضطراب قصور الانتباه لا يستطيع كبح هذه المشتتات، وهو السبب في كونهم لا يستطيعون التركيز لفترة طويلة على مهمة واحدة. ولكن ماذا لو تمكن هذا الشخص من مزاولة لعبة حاسوب معينة أثناء ما يكون دماغه متصلاً بجهاز حاسوب، ومن خلالها يدرّب دماغه على كبح هذه المشتتات؟
The filtering ability of the brain is indeed a key for attention, which is missing in some people, for example in people with ADHD. So a person with ADHD cannot inhibit these distractors, and that's why they can't focus for a long time on a single task. But what if this person could play a specific computer game with his brain connected to the computer, and then train his own brain to inhibit these distractors?
حسناً، اضطراب قصور الانتباه هو مثال واحد فحسب. نستطيع استخدام واجهات الدماغ الآلية الإدراكية هذه في العديد من المجالات الإدراكية الأخرى. قبل بضعة سنين خلت تعرض جدي لسكتة دماغية، ففقد نتيجتها القدرة على الكلام تماماً. كان باستطاعته فهم الجميع، ولكن لا مجال للرد، ولا حتى بالكتابة لكونه أمِّياً. لذا غادر الحياة في صمت. أتذكر أني كنت أفكر حينها: ماذا لو استطعنا توفير جهاز حاسوب ليتحدث بدلاً عنه؟ الآن، وبعد قضائي سنيناً في هذا المجال، أرى أن ذلك ممكن الحدوث. تخيّل لو كان بوسعنا إيجاد أنماط موجات دماغية عندما يفكر الناس في الصور أو حتى الحروف، مثل أن يولد الحرف أ أنماط موجات دماغية مختلفة عن الحرف ب وهكذا. هل سوف يستطيع حاسوب يوماً ما أن يتواصل مع الأشخاص غير القادرين على الكلام؟ ماذا لو تمكن حاسوب من مساعدتنا على فهم أفكار شخص مرمي في غيبوبة؟ لم نصل إلى هناك بعد، ولكن أعيروني انتباهكم جيداً. سنكون هناك قريباً.
Well, ADHD is just one example. We can use these cognitive brain-machine interfaces for many other cognitive fields. It was just a few years ago that my grandfather had a stroke, and he lost complete ability to speak. He could understand everybody, but there was no way to respond, even not writing because he was illiterate. So he passed away in silence. I remember thinking at that time: What if we could have a computer which could speak for him? Now, after years that I am in this field, I can see that this might be possible. Imagine if we can find brainwave patterns when people think about images or even letters, like the letter A generates a different brainwave pattern than the letter B, and so on. Could a computer one day communicate for people who can't speak? What if a computer can help us understand the thoughts of a person in a coma? We are not there yet, but pay close attention. We will be there soon.
شكراً لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)