What happens in your brain when you pay attention? | Mehdi Ordikhani-Seyedlar

翻訳: Takahiro Minagawa 校正: Yuko Yoshida

Paying close attention to something:

何かに細心の注意を払う

Not that easy, is it?

そう簡単ではないですよね

It's because our attention is pulled in so many different directions at a time,

私たちの注意というのは 同時に様々な方向に引き付けられているからです

and it's in fact pretty impressive if you can stay focused.

むしろ ずっと集中していられる方が よほど すごいことなのです

Many people think that attention is all about what we are focusing on,

多くの人は 注意を向けることは 何かに焦点を当てることだと思っていますが

but it's also about what information our brain is trying to filter out.

脳が どの情報を遮断するか ということでもあります

There are two ways you direct your attention.

注意には２つの種類があります

First, there's overt attention.

一つは 顕在的注意

In overt attention, you move your eyes towards something

顕在的注意では 何かに注意を払う時に

in order to pay attention to it.

視線もその対象に向けます

Then there's covert attention.

そして もう一つが潜在的注意

In covert attention, you pay attention to something,

潜在的注意では 何かに注意を向けるのに

but without moving your eyes.

視線は動かしません

Think of driving for a second.

例えば車の運転を考えてみましょう

Your overt attention, your direction of the eyes,

あなたの顕在的注意 つまり あなたの目は

are in front,

前を向いています

but that's your covert attention

しかし 潜在的注意でもって

which is constantly scanning the surrounding area,

周りの空間を常にチェックしていますよね

where you don't actually look at them.

実際には目を向けていないのにです

I'm a computational neuroscientist,

私は計算神経科学者として

and I work on cognitive brain-machine interfaces,

認知分野における ブレイン・マシン・インターフェース

or bringing together the brain and the computer.

つまり 脳とコンピューターを 結びつけることに取り組んでいます

I love brain patterns.

私は脳のパターンが大好きです

Brain patterns are important for us

それは私たちにとって重要なものです

because based on them we can build models for the computers,

なぜなら その脳のパターンを元に コンピューター用のモデルを構築し

and based on these models

そのモデルを使って

computers can recognize how well our brain functions.

どのように脳が機能しているか コンピューターで把握できるからです

And if it doesn't function well,

もし脳が充分に機能していなければ

then these computers themselves can be used as assistive devices

そのコンピューターは 治療のための補助的な機器として

for therapies.

活用できます

But that also means something,

ただ それには別の側面もあります

because choosing the wrong patterns

間違ったパターンを選ぶと

will give us the wrong models

間違ったモデルができてしまい

and therefore the wrong therapies.

間違った治療をしかねません

Right?

ですよね？

In case of attention,

注意の場合

the fact that we can

視線の動きだけではなく

shift our attention not only by our eyes

思考によっても 注意の対象を変えることができます

but also by thinking --

そうした事実があるから

that makes covert attention an interesting model for computers.

潜在的注意は コンピューターの モデルとするのに興味深い題材なのです

So I wanted to know what are the brainwave patterns

ですので 私は 人が潜在的に また顕在的に注意を向けた時

when you look overtly or when you look covertly.

脳波のパターンがどうなっているか 知りたいと思いました

I set up an experiment for that.

そこで こんな実験を用意しました

In this experiment there are two flickering squares,

実験では ２つの点滅する四角を用います

one of them flickering at a slower rate than the other one.

一方は もう一方よりも 点滅の速度が遅くなっています

Depending on which of these flickers you are paying attention to,

どちらの四角に 注意を向けているかによって

certain parts of your brain will start resonating in the same rate

脳の 決まった部分が その点滅の速度に同調して

as that flickering rate.

反応し始めます

So by analyzing your brain signals,

ですので脳が出す信号を解析すれば

we can track where exactly you are watching

実際にどこを見ているのか どこに注意を向けているか

or you are paying attention to.

突き止めることができるのです

So to see what happens in your brain when you pay overt attention,

顕在的注意を向けている時の 脳の状態を見るために

I asked people to look directly in one of the squares

被験者に一方の四角をしっかり見つめ 注意を向けるよう

and pay attention to it.

お願いしました

In this case, not surprisingly, we saw that these flickering squares

このケースでは 当然ですが 脳の後部から発される信号に

appeared in their brain signals

四角形の点滅が

which was coming from the back of their head,

現れているのを確認できました

which is responsible for the processing of your visual information.

脳の後部は 視覚情報の処理を司る部分です

But I was really interested

一方でとても興味深いのが

to see what happens in your brain when you pay covert attention.

潜在的注意を向けた場合です

So this time I asked people to look in the middle of the screen

今度は被験者に スクリーンの中央を凝視し

and without moving their eyes,

視線を動かさずにどちらかの四角形に

to pay attention to either of these squares.

注意を向けてもらうようにお願いしました

When we did that,

このとき

we saw that both of these flickering rates appeared in their brain signals,

脳の信号には どちらの点滅速度も 確認できましたが

but interestingly,

興味深いことに

only one of them, which was paid attention to,

そのうち注意を向けた方がより強い信号を

had stronger signals,

発しているのです

so there was something in the brain

つまり 脳のどこかが

which was handling this information

この情報を処理したわけですが

so that thing in the brain was basically the activation of the frontal area.

それが前頭野の活性化につながったのです

The front part of your brain is responsible

脳の前頭部分は

for higher cognitive functions as a human.

人間の高次の認識機能を司っています

The frontal part, it seems that it works as a filter

前頭野は フィルターのように働いていて

trying to let information come in only from the right flicker

注意を向けた方の点滅からは

that you are paying attention to

情報を取り入れて

and trying to inhibit the information coming from the ignored one.

無視した方からは 情報を入れないようにしています

The filtering ability of the brain is indeed a key for attention,

この脳のフィルタリングの機能は 注意の鍵となるものですが

which is missing in some people,

この機能が欠けている人もいます

for example in people with ADHD.

ADHD（注意欠如・多動性障害） の場合などです

So a person with ADHD cannot inhibit these distractors,

ADHDの人は 注意をそらすものの情報を遮断できず

and that's why they can't focus for a long time on a single task.

１つの作業に長時間 集中することができません

But what if this person

しかし もしそうであっても

could play a specific computer game

脳をコンピューターと繋げて

with his brain connected to the computer,

専用のコンピューターゲームをして

and then train his own brain

気をそらすものの情報を入れないよう

to inhibit these distractors?

脳を訓練することができるとしたら？

Well, ADHD is just one example.

ADHDは一例に過ぎません

We can use these cognitive brain-machine interfaces

このような認知における ブレイン・マシン・インターフェースは

for many other cognitive fields.

他の認知分野でも使えます

It was just a few years ago

数年ほど前

that my grandfather had a stroke, and he lost complete ability to speak.

私の祖父が脳卒中で倒れ 全く話すことができなくなりました

He could understand everybody, but there was no way to respond,

人の話は全て理解できましたが それに反応する術がありませんでした

even not writing because he was illiterate.

書くこともです 元々 読み書きができませんでしたから

So he passed away in silence.

祖父は沈黙のうちに亡くなりました

I remember thinking at that time:

当時 こう思っていたのを覚えています

What if we could have a computer

もし祖父の代わりに話してくれる コンピューターが

which could speak for him?

あったら良いのに

Now, after years that I am in this field,

数年後 私はこの分野に携わり

I can see that this might be possible.

それが可能ではないかと思ってきました

Imagine if we can find brainwave patterns

想像してください イメージや文字を人が思い浮かべたとき

when people think about images or even letters,

その脳波がどうなるか 特定できたとしたら

like the letter A generates a different brainwave pattern

例えば Aという文字を考えたときは Bという文字とは

than the letter B, and so on.

違う脳波のパターンを描くなどです

Could a computer one day communicate for people who can't speak?

いつか コンピューターが話せない人の思いを 伝えられるようになるのでは？

What if a computer

もしコンピューターで

can help us understand the thoughts of a person in a coma?

昏睡状態の人の思いが 分かるようになったら？

We are not there yet,

まだ それは先の話ですが

but pay close attention.

注意して見ていてください

We will be there soon.

すぐに そこに辿り着きますから

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）