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.
Prestar mucha atención a algo no es tan fácil, ¿verdad? Porque hay tantas cosas que nos llaman la atención al mismo tiempo, que, de hecho, es bastante sorprendente que podamos concentrarnos en algo.
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.
Mucha gente piensa que la atención tiene que ver con concentrarse en algo, pero también tiene que ver con la información que el cerebro trata de filtrar.
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.
Centramos la atención de dos maneras. Primero, de manera abierta. En la atención abierta, uno mueve los ojos hacia algo para prestarle atención. Luego hay una atención encubierta. En la atención encubierta uno presta atención a algo, pero sin mover los ojos. Piensen un momento en conducir. Su atención abierta, la dirección de sus ojos, está delante, pero la atención encubierta está permanentemente sondeando los alrededores, sin que uno apunte la mirada hacia allí.
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.
Soy neurocientífico computacional, y trabajo en interfaces cognitivas cerebro-máquina, es decir que reúno el cerebro y la computadora. Me encantan los patrones cerebrales. Los patrones cerebrales son importantes para nosotros porque mediante ellos podemos crear modelos para las computadoras, y en base en esos modelos, las computadoras pueden reconocer cuán bien funciona nuestro cerebro. Y si no funciona bien, estas computadoras pueden servir como dispositivos de apoyo para terapias. Pero eso también implica algo, porque elegir patrones incorrectos genera modelos incorrectos y por ende terapias incorrectas. ¿Cierto? En el caso de la atención, el hecho de que no solo los ojos pueden desviar la atención, sino que nuestro pensamiento, también puede desviarla, hace de la atención encubierta un modelo computacional interesante.
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.
Y yo quería saber cuáles eran los patrones cerebrales cuando uno mira abiertamente o cuando lo hace de manera encubierta. Diseñé un experimento. En ese experimento hay dos cuadrados que parpadean, uno que parpadea a un ritmo más lento que el otro. Dependiendo de a qué cuadrado uno preste atención, ciertas partes del cerebro resonarán al mismo ritmo que la tasa de parpadeo. Por eso, analizando las señales cerebrales, podemos seguir exactamente hacia dónde miramos o a qué prestamos atención.
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.
Para ver qué ocurre en el cerebro cuando uno presta atención abierta, pedí a unas personas que miraran directamente uno de los cuadrados y que prestaran atención. En este caso, no sorprende ver que estos cuadrados parpadeantes aparecen en las señales cerebrales provenientes de la parte posterior de la cabeza, que es la responsable del procesamiento de la información visual. Pero me interesaba mucho ver qué ocurría en el cerebro si uno prestaba atención encubierta. Esta vez pedí a algunas personas que miraran el centro de la pantalla y, sin mover sus ojos, que prestaran atención a cualquiera de estos cuadrados. Al hacerlo, vimos que ambas tasas de parpadeo aparecían en sus señales cerebrales, pero, es interesante, solo una de ellas, la que recibía la atención, tenía señales más fuertes, por lo que había algo en el cerebro que manejaba esta información y ese algo era básicamente la activación del área frontal. La parte frontal del cerebro es la responsable de las funciones cognitivas superiores que tenemos como humanos. La parte frontal, parece que trabaja como filtro tratando de dejar pasar solo la información del parpadeo correcto al que uno le presta atención y trata de inhibir la información procedente del cuadro ignorado.
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?
La capacidad de filtrar que tiene el cerebro es clave para la atención, pero es algo ausente en algunas personas; por ejemplo, en personas que tienen TDAH. Una persona que tiene TDAH no puede inhibir estas distracciones, y por eso no puede centrarse en una tarea durante mucho tiempo. Pero ¿y si esta persona pudiera jugar un videojuego específico con su cerebro conectado a la computadora, y así entrenar su propio cerebro para inhibir estas distracciones?
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.
Bueno, el TDAH es solo un ejemplo. Podemos usar estas interfaces cognitivas cerebro-máquina en muchos otros campos cognitivos. Hace solo unos años, mi abuelo tuvo un derrame cerebral, y perdió el habla. Podía entender a todos, pero no podía responder, ni siquiera por escrito, porque era analfabeto. Así que falleció en silencio. En ese momento, recuerdo haber pensado: ¿Y si hubiera una computadora que pudiese hablar por él? Ahora, tras años de estar en este campo, puedo ver que esto puede ser posible. Imaginen si pudiéramos encontrar patrones cerebrales cuando la gente piensa en imágenes o incluso en letras, como que la letra A genere un patrón cerebral diferente que la letra B, etc. ¿Podría algún día una persona que no habla comunicarse con una computadora? ¿Y si una computadora pudiera ayudar a entender los pensamientos de una persona que está en coma? Todavía no lo logramos, pero presten mucha atención. Lo lograremos pronto.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)