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.
Accorder une grande attention à quelque chose : pas si facile, hein ? C'est parce que notre attention est tiraillée dans tellement de directions qu'il est en fait assez impressionnant de pouvoir rester concentré.
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.
Beaucoup pensent que l'attention concerne seulement ce sur quoi on se concentre mais c'est aussi tout de ce que le cerveau essaie de filtrer et de rejeter.
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.
Il y a deux façons de faire attention. Il y a l'attention manifeste. Avec l'attention manifeste, votre regard se tourne vers cette chose à laquelle vous prêtez attention. Et puis il y a l'attention dissimulée. Avec l'attention dissimulée, vous prêtez attention à quelque chose sans bouger les yeux. Pensez à la conduite en voiture. Votre attention manifeste, vos yeux sont dirigés vers l'avant, mais c'est votre attention dissimulée qui passe son temps à scanner votre environnement, que vous ne regardez pas directement.
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.
Je suis un neuroscientifique spécialisé dans l'informatique et les interfaces cerveau-machine, ou la combinaison entre cerveau et ordinateur. J'adore ce qu'il se passe dans le cerveau. L'activité cérébrale est importante parce que son étude permet de construire des modèles pour les ordinateurs et grâce à ces modèles, les ordinateurs peuvent déterminer la qualité de nos fonctions cérébrales. Et si le cerveau fonctionne mal, alors ces ordinateurs peuvent ensuite servir d'outils auxiliaires dans les thérapies. Mais cela veut aussi dire que choisir les mauvais schémas de fonctionnement nous donnera des modèles erronés et donc de mauvaises thérapies. Vous voyez ? Dans le cas de l'attention, le fait que nous puissions reporter notre attention, non seulement par le mouvement des yeux mais aussi par la pensée, fait de notre attention dissimulée un modèle intéressant pour les ordinateurs.
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.
Je voulais donc savoir quels schémas forment les ondes cérébrales selon que notre attention est manifeste ou dissimulée. J'ai élaboré un test scientifique. Dans cette expérience, nous avons deux carrés clignotants dont l'un clignote à une vitesse inférieure. Selon le carré auquel vous prêtez attention, certaines parties de votre cerveau vont se mettre à résonner au même rythme que le rythme du clignotement. Par l'analyse des signaux cérébraux, nous pouvons déterminer précisément ce que vous regardez ou ce à quoi vous prêtez attention.
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.
Pour voir ce qu'il se passe dans le cerveau durant l'attention manifeste, j'ai demandé aux volontaires de regarder directement l'un des carrés et d'y prêter attention. Dans ce cas, sans surprise, nous avons constaté que ces carrés clignotants apparaissaient dans les signaux cérébraux qui venaient de l'arrière de la tête, la partie en charge du traitement de l'information visuelle. Mais ce qui m'intéressait vraiment, c'est ce qu'il se passe dans le cerveau durant l'attention dissimulée. Cette fois j'ai demandé aux volontaires de regarder le milieu de l'écran et, sans bouger les yeux, de prêter attention à l'un ou l'autre des carrés. En faisant ça, nous avons vu que les deux rythmes de clignotement existaient dans le cerveau mais ce qui était intéressant, c'est qu'un seul, celui auquel on faisait attention, avait des signaux plus forts. Il y avait donc quelque chose dans le cerveau qui traitait cette information et c'était l'activation de la partie frontale. La partie frontale du cerveau se charge des fonctions cognitives supérieures. Il semblerait que la partie frontale fasse office de filtre qui tente de laisser passer seulement l'information provenant du clignotement auquel on prête attention, en essayant de réfréner l'information qui vient de l'autre carré.
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?
Cette faculté de filtrage du cerveau est primordiale pour l'attention et elle manque à certaines personnes, par exemple celles atteintes de TDAH. Une personne atteinte de TDAH ne peut pas réfréner ces distractions et ne peut donc pas se concentrer longuement sur une seule tâche. Et si cette personne pouvait jouer à un jeu particulier sur ordinateur avec son cerveau connecté à l'ordinateur et exerçait son cerveau à réfréner ces distractions ?
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.
Le TDAH n'est qu'un exemple parmi d'autres. On peut utiliser ces interfaces cerveau-machine dans de nombreux autres champs cognitifs. Il y a quelques années seulement, mon grand-père a eu un AVC et a complètement perdu l'usage de la parole. Il comprenait tout le monde mais il ne pouvait pas répondre, ni même écrire parce qu'il était analphabète. Il s'est donc éteint en silence. Je me souviens avoir pensé : « Et si nous avions un ordinateur qui pouvait parler pour lui ? » Après toutes ces années de recherche, je vois maintenant que c'est une possibilité. Imaginez qu'on détermine quels schémas forment les ondes cérébrales quand les gens pensent à des images ou même à des lettres, la lettre A produisant un schéma différent de la lettre B, etc. Un ordinateur pourrait-il communiquer un jour pour ceux qui ne le peuvent pas ? Et si un ordinateur nous aidait à comprendre ce que pense une personne dans le coma ? Nous n'y sommes pas encore, mais faites bien attention. Nous y serons bientôt.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)