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.
Uważnie się na czymś skupić. Nie jest łatwo, bo nasza uwaga jest ciągle rozpraszana. Jeśli jesteście w stanie długo się na czymś skupić, to gratuluję.
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.
Wielu myśli, że uwaga jest związana z tym, na czym się koncentrujemy, ale dotyczy też informacji, które nasz umysł chce przefiltrować.
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.
Są dwa sposoby na kierowanie uwagi. Zacznijmy od uwagi odkrytej, kiedy kierujemy wzrok na coś, żeby skupić na tym uwagę. Mamy też uwagę ukrytą, kiedy skupiamy się na czymś, nie kierując na to wzroku. Pomyślmy o prowadzeniu samochodu. W uwadze odkrytej skupiamy wzrok na tym, co jest przed nami, a w uwadze ukrytej cały czas skanujemy otoczenie, choć na nie nie patrzymy.
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.
Zajmuję się neurobiologią komputerową. Pracuję nad poznawczymi interfejsami mózg-maszyna lub łączę mózg z komputerem. Uwielbiam wzorce mózgowe. Są one dla nas istotne, bo dzięki nim możemy budować modele dla komputerów, na podstawie których komputery sprawdzają, czy nasz mózg dobrze funkcjonuje. Jeśli funkcjonuje nieprawidłowo, komputery mogą służyć za urządzenia wspomagające terapie. To ma także inne znaczenie. Jeśli wybierzemy złe wzorce, otrzymamy złe modele, co doprowadzi do złych terapii. Zgadza się? W przypadku uwagi istotne jest, że możemy przekierować ją nie tylko dzięki oczom, ale także dzięki myślom. Dlatego uwaga ukryta jest interesująca dla komputerów.
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.
Chciałem wiedzieć, jak wyglądają wzorce fal mózgowych w zależności od rodzaju uwagi. Przeprowadziłem zatem eksperyment. Mamy tu dwa migające kwadraty. Jeden miga szybciej, drugi wolniej. W zależności od tego, na którym kwadracie się skupiamy, pewne części mózgu zaczną rezonować z tą samą prędkością, co migający kwadrat. Analizując sygnały z mózgu, możemy wyśledzić, na co badany patrzy lub na czym się skupia.
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.
Co się dzieje w mózgu, kiedy skupiamy na czymś uwagę odkrytą? Poprosiłem kilka osób, żeby patrzyły wprost na dany kwadrat i skupiły na nim uwagę. Nic dziwnego, że migające kwadraty pojawiły się w sygnałach z mózgu, które dochodziły z części potylicznej odpowiadającej za przetwarzanie danych wizualnych. Ciekawiło mnie jednak, co się dzieje w mózgu, kiedy skupiamy na czymś uwagę ukrytą. Poprosiłem badanych, żeby patrzyli na środek ekranu i bez poruszania gałkami ocznymi, skupili się na którymś z kwadratów. Kiedy to zbadaliśmy, okazało się, że obie prędkości pojawiły się w sygnałach z mózgu. Co ciekawe, silniejszy sygnał dawał kwadrat, na którym skupialiśmy uwagę, a zatem w mózgu znajduje się coś, co zajmowało się tą informacją, co aktywowało część czołową mózgu, która jest odpowiedzialna za wytworzenie wyższych funkcji poznawczych u człowieka. Część czołowa działa jak filtr. Przepuszcza informację, która dochodzi z prawej strony, na której się skupiamy. Tym samym blokuje informację ze strony, którą ignorujemy.
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?
Umiejętność filtrowania jest kluczem dla działania uwagi. Niektórzy tej umiejętności nie mają. Na przykład osoby z ADHD. Osoba z ADHD nie potrafi zablokować bodźców rozpraszających. Dlatego nie może skupić się na jednym zadaniu przez dłuższy czas. Co, jeśli taka osoba mogłaby grać w określoną grę komputerową, mając mózg podłączony do komputera i wówczas ćwiczyć mózg, żeby blokował bodźce rozpraszające.
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.
ADHD to tylko jeden z przykładów. Te poznawcze interfejsy mózg-maszyna można zastosować w wielu innych dziedzinach. Kilka lat temu mój dziadek miał wylew i stracił zdolność mówienia. Rozumiał innych, ale nie mógł im odpowiadać. Nawet nie mógł pisać, bo był analfabetą. Odszedł w ciszy. Zastanawiałem się wtedy, co by było, gdybyśmy mieli komputer, który mówiłby za niego? Pracuję od lat w tej branży i widzę, że to może być realne. Gdybyśmy znaleźli wzorce fal mózgowych, kiedy ludzie myślą o obrazach lub literach. Przykładowo litera A generuje inny wzorzec niż litera B i tak dalej. Wielu ludzi nie mówi, może komputery ich w tym wyręczą? Może komputery pomogą nam zrozumieć myśli osób w śpiączce? Jeszcze nie jesteśmy na tym etapie, ale bądźcie czujni. Wkrótce będziemy.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)