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 muita atenção a uma coisa não é tão fácil, pois não? Isso é porque muitas coisas chamam a nossa atenção ao mesmo tempo, e na verdade é incrível se conseguirmos ficar concentrados.
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.
Muitas pessoas acham que a atenção é apenas aquilo em que nos estamos a focar, mas também é sobre quais as informações que o cérebro está a tentar 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.
Há duas formas de direcionar a nossa atenção. Primeiro, há a atenção direta. Na atenção direta, movemos o olhar para uma coisa para lhe prestar atenção. Depois, há a atenção indireta. Na atenção indireta, prestamos atenção a alguma coisa, mas sem mover o olhar. Pensem, por um segundo, em conduzir. A nossa atenção direta, a direção do nosso olhar, está virada para a frente, mas é a atenção indireta que está constantemente a examinar a área circundante, para a qual na verdade não olhamos.
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.
Eu sou neurocientista computacional, e trabalho em interfaces cognitivas cérebro-máquina, ou seja, em juntar o cérebro e o computador. Eu gosto de padrões cerebrais. Os padrões cerebrais são importantes porque, com base neles, podemos construir modelos para computadores, e, com base nesses modelos, os computadores podem reconhecer quão bem o nosso cérebro funciona. Se ele não funciona bem, então esses mesmos computadores podem ser usados como dispositivos auxiliares para terapias. Mas isso também significa outra coisa, porque escolher os padrões errados, vai dar-nos os modelos errados, e, portanto, as terapias erradas. Certo? No caso da atenção, o facto de conseguirmos mudar a nossa atenção, não só pelo olhar mas também pelo pensamento, isso faz da atenção indireta um modelo interessante para computadores.
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.
Então, eu queria saber quais são os padrões das ondas cerebrais quando olhamos diretamente ou quando olhamos indiretamente. Eu criei uma experiência para isso. Nesta experiência há dois quadrados a piscar, um deles a piscar a um ritmo mais lento do que o outro. Dependendo em qual destes quadrados estamos a focar a atenção, certas partes do nosso cérebro irão começar a ressoar no mesmo ritmo do ritmo do quadrado. Assim, analisando os sinais do cérebro podemos detetar exatamente para onde estamos a olhar ou a prestar atenção.
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.
Então, para ver o que acontece no cérebro quando se presta atenção direta pedi a pessoas para olharem diretamente para um dos quadrados e lhe prestarem atenção. Neste caso, não surpreendentemente, vimos que esses quadrados a piscar apareciam nos sinais do cérebro que estavam a vir da parte de trás da cabeça, que é responsável por processar a informação visual. Mas eu estava realmente interessado em saber o que acontece no cérebro quando se presta atenção indireta. Então, desta vez eu pedi às pessoas para olharem para o meio do ecrã e, sem moverem o olhar, prestarem atenção a qualquer um desses quadrados. Quando fizemos isso, vimos que ambos os quadrados a piscar apareceram nos sinais cerebrais mas, curiosamente, só um deles, em que estava focada a atenção, tinha sinais mais fortes. Portanto, havia algo no cérebro que estava a processar esta informação. Então, aquela coisa no cérebro era basicamente a ativação da área frontal. A parte frontal do nosso cérebro é responsável por funções cognitivas superiores como seres humanos. A parte frontal parece funcionar como um filtro, a tentar deixar entrar a informação só daquele quadrado a que estamos a prestar atenção e a tentar inibir a informação vindo do que está a ser 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?
A capacidade de filtragem do cérebro é de facto uma chave para a atenção, que falta nalgumas pessoas, por exemplo, em pessoas com TDAH. Uma pessoa com TDAH não consegue inibir esses distratores, e é por isso que não conseguem focar-se muito tempo numa só tarefa. Mas, e se essa pessoa pudesse jogar um jogo de computador específico com o cérebro ligado ao computador, e depois treinar o seu próprio cérebro para inibir estes distratores?
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.
Bom, o TDAH é só um exemplo. Nós podemos usar essas interfaces cognitivas cérebro-máquina para muitos outros campos cognitivos. Há alguns anos, o meu avô teve um ACV, e perdeu totalmente a capacidade de falar. Ele entendia toda a gente, mas não conseguia responder, nem sequer pela escrita porque ele era analfabeto. Então ele faleceu em silêncio. Lembro-me de pensar naquele momento: E se nós pudéssemos ter um computador que pudesse falar por ele? Agora, anos depois de eu estar nesta área, vejo que isso pode ser uma possibilidade. Imaginem se pudermos encontrar padrões de ondas cerebrais quando as pessoas pensam em imagens, ou até mesmo em letras, por exemplo, a letra A gerar um padrão de onda cerebral diferente da letra B, e assim por diante. Poderia o computador um dia comunicar pelas pessoas que não podem falar? E se um computador nos puder ajudar a entender os pensamentos de uma pessoa em coma? Ainda lá não chegámos, mas prestem muita atenção. Chegaremos lá em breve.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)