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 em algo: não é fácil, é? É porque nossa atenção é puxada em muitas direções ao mesmo tempo e de fato é muito impressionante se você consegue ficar concentrado.
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 pensam que atenção se trata daquilo em que estamos concentrados, mas é também sobre quais informações nosso cérebro está tentando 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.
Existem duas formas que você direciona sua atenção. Primeiro há a atenção explícita. Na atenção explícita, você move seus olhos em direção a algo a fim de prestar atenção nisso. Então há a atenção implícita. Na atenção implícita, você presta atenção em algo, mas sem mover seus olhos. Pense em dirigir por um segundo. Sua atenção explícita, a direção dos seus olhos, está para frente, mas é a sua atenção implícita que está constantemente verificando a área ao redor, para onde você de fato não olha.
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.
Sou neurocientista computacional e trabalho em interfaces cognitivas entre cérebro e máquina, ou unindo o cérebro ao computador. Eu adoro padrões cerebrais. Eles são importantes para nós porque baseados neles nós podemos construir modelos para computadores, e baseados nesses modelos computadores conseguem reconhecer quão bem nosso cérebro funciona. E se não funciona bem, então esses computadores por si só podem ser usados como dispositivos auxiliares para terapias. Mas também quer dizer algo, porque escolhendo os padrões errados teremos os modelos errados e então, terapias erradas. Correto? No caso de atenção, o fato de que nós podemos alterar nossa atenção não só pelos nossos olhos, mas também pelo pensamento, faz da atenção implícita 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 quis saber quais são os padrões de ondas cerebrais quando você olha explicitamente ou quando olha implicitamente. Organizei um experimento para isso. Nesse experimento existem dois quadrados piscantes: um pisca mais devagar do que o outro. Dependendo em qual desses piscadores você está prestando atenção, certas partes de seu cérebro vão começar a ressoar na mesma velocidade que aquela taxa de oscilação. Então, analisando seus sinais cerebrais, podemos rastrear exatamente para onde você está olhando ou prestando 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 você presta atenção explícita, eu pedi às pessoas para olharem diretamente em um dos quadrados e prestarem atenção nele. Nesse caso, nada surpresos, vimos que esses quadrados piscantes apareciam nos sinais cerebrais que vinham da parte traseira da cabeça delas, e ele é o responsável pelo processamento de informações visuais. Mas eu estava realmente interessado em ver o que acontece no cérebro ao prestarmos atenção implícita. Então dessa vez eu pedi às pessoas para olharem no meio da tela e, sem moverem seus olhos, prestarem atenção em um dos quadrados. Quando fizemos isso, vimos que as duas taxas de oscilação apareceram nos sinais cerebrais, mas curiosamente, apenas um deles, o qual exigia atenção, tinha sinais fortes, então havia algo no cérebro que estava tratando essa informação e essa era basicamente a ativação da área frontal. A parte frontal do nosso cérebro é responsável pelas maiores funções cognitivas como ser humano. A parte frontal parece trabalhar como um filtro tentando deixar informações entrarem só do quadrado piscante ao qual você está prestando atenção e tentando impedir a informação vinda do que está sendo 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 habilidade de filtro do cérebro é de fato uma chave para atenção que é perdida em algumas pessoas, por exemplo em pessoas com TDAH. Uma pessoa com TDAH não consegue impedir essas distrações, e por isso não consegue se concentrar por um longo tempo em uma única tarefa. Mas e se essa pessoa pudesse jogar um específico jogo de computador com seu cérebro conectado a ele, e então treinar seu próprio cérebro a impedir essas distrações?
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.
Bem, TDAH é somente um exemplo. Podemos usar essas interfaces cognitivas entre cérebro e máquina para muitas outras áreas cognitivas. Foi há alguns anos que meu avô teve um derrame e perdeu completamente a fala. Ele conseguia entender todo mundo, mas não tinha como responder, nem mesmo escrevendo, pois era analfabeto. Então ele faleceu em silêncio. Eu me lembro de pensar naquele momento: e se pudéssemos ter um computador que falasse por ele? Agora, depois de anos nesta área, posso ver que isso pode ser possível. Imagine se conseguirmos encontrar padrões de ondas cerebrais quando pessoas pensam em imagens ou mesmo letras, como a letra A gera um padrão de ondas cerebrais diferente da letra B, e assim por diante. Um computador, um dia, poderia se comunicar por pessoas que não podem falar? E se um computador puder nos ajudar a entender os pensamentos de uma pessoa em coma? Não estamos lá ainda, mas prestem muita atenção. Logo estaremos.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)