Cosa succede nel cervello quando si presta attenzione?

L'attenzione non riguarda solo quello su cui ci concentriamo, ma anche quello che il cervello filtra. Studiando gli schemi del cervello mentre le persone si concentrano, il neuroscienziato Mehdi Ordikhani-Seyedlar spera di avvicinare il cervello e il computer, costruendo modelli che possono essere usati per curare l'ADHD e aiutare coloro che hanno perso l'abilità di comunicare. Scoprite di più su questa scienza ascoltando questa breve e affascinante presentazione.

Concentrarsi su qualcosa:

non è così facile, vero?

È perché la nostra attenzione si volge
verso tante direzioni nello stesso tempo,

e, in realtà, riuscire a concentrarsi
non è cosa da poco.

Molti pensano che l'attenzione riguardi
solo quello su cui ci stiamo concentrando,

ma riguarda anche il tipo di informazioni
che il nostro cervello cerca di filtrare.

Ci sono due modi
di rivolgere l'attenzione.

Il primo è l'attenzione esplicita.

Nell'attenzione esplicita
muoviamo gli occhi verso qualcosa

per prestarvi attenzione.

Poi c'è l'attenzione implicita.

Nel caso dell'attenzione implicita
si presta attenzione a qualcosa

ma senza muovere gli occhi.

Pensate per un attimo alla guida.

La vostra attenzione esplicita,
la direzione degli occhi,

è rivolta in avanti,

ma è l'attenzione implicita

che esamina costantemente
l'area intorno a voi,

dove in realtà non state guardando.

Sono un neuroscienziato computazionale

e lavoro sulle interfacce neurali,

vale a dire sul mettere insieme
il cervello e il computer.

Adoro gli schemi cerebrali.

Gli schemi cerebrali
sono importanti per noi,

perché, su di loro, possiamo costruire
modelli per i computer

e basandosi su questi modelli,

i computer possono riconoscere
se il cervello funziona bene.

E se non funziona bene,

allora questi computer possono essere
usati come dispositivi di assistenza

nelle terapie.

Ma questo ha anche un significato,

perché scegliere lo schema sbagliato

ci darà dei modelli sbagliati

e quindi delle terapie sbagliate.

Giusto?

Nel caso dell'attenzione,

il fatto che possiamo

spostare l'attenzione
non solo con gli occhi,

ma anche con il pensiero,

rende l'attenzione implicita
un modello interessante per i computer.

Volevo sapere quale fosse
l'andamento delle onde cerebrali

quando si fa attenzione
in modo esplicito o implicito.

Ho fatto un esperimento a riguardo.

In questo esperimento
ci sono due quadrati lampeggianti,

uno di questi lampeggia
più lentamente dell'altro.

A seconda del lampeggio
a cui state prestando attenzione,

alcune parti del cervello cominceranno
a vibrare alla stessa velocità

del lampeggio.

Quindi, analizzando i segnali cerebrali,

possiamo monitorare esattamente
dove state guardando

o a cosa prestate attenzione.

Per vedere cosa succede nel cervello
quando usate l'attenzione esplicita,

ho chiesto alle persone di guardare
direttamente in uno dei quadrati

e di concentrarsi su di esso.

In questo caso, come ci aspettavamo,
abbiamo visto che i quadrati lampeggianti

apparivano nei corrispondenti
segnali celebrali

che venivano dalla parte posteriore
della testa,

che si occupa di processare
le informazioni visive.

Ma ciò che mi interessava davvero

era vedere cosa succede nel cervello
quando si usa l'attenzione implicita.

Così ho chiesto di guardare
al centro dello schermo

e, senza muovere gli occhi,

di prestare attenzione a uno dei quadrati.

Quando abbiamo fatto questo

abbiamo visto che entrambe le velocità
apparivano nei segnali cerebrali,

ma, curiosamente,

solo uno di loro, quello a
cui si faceva attenzione,

aveva dei segnali più forti,

così c'era qualcosa nel cervello

che elaborava l'informazione,

così quella cosa nel cervello
era l'attivazione del lobo frontale.

Questa parte del cervello è responsabile

delle funzioni cognitive
più avanzate degli umani.

Il lobo frontale sembra funzionare
come un filtro

che cerca di fare entrare informazioni
solo dal lampeggio giusto

al quale state facendo attenzione

e cerca di inibire le informazioni
che vengono da quello che viene ignorato.

L'abilità di filtraggio del cervello
è fondamentale per l'attenzione,

ed è assente in alcune persone,

per esempio in chi soffre
di disturbi dell'attenzione o ADHD.

Una persona che soffre di ADHD
non può bloccare queste distrazioni

e per questo non riesce a concentrarsi
a lungo su un solo compito.

E se questa persona

potesse giocare a uno specifico videogame

con il proprio cervello
collegato al computer

e potesse poi allenare il proprio cervello

a escludere queste distrazioni?

Beh, l'ADHD è solo un esempio.

Possiamo usare queste interfacce neurali

in molti altri settori cognitivi.

Solo pochi anni fa,

mio nonno ebbe un ictus e perse del tutto
la capacità di parlare.

Poteva capire tutti,
ma non c'era modo di rispondere

e nemmeno di scrivere,
perché era analfabeta.

Così se ne è andato in silenzio.

Mi ricordo che pensai:

"E se potessimo avere un computer

che possa parlare per lui?"

Adesso, dopo anni in questo settore,

posso vedere che questo
potrebbe essere possibile.

Immaginate se potessimo trovare
schemi cerebrali

quando le persone pensano
a immagini o perfino a lettere,

ad esempio, la lettera A genera
onde cerebrali diverse

dalla lettera B e così via.

In futuro potrà il computer comunicare
per le persone che non possono farlo?

E se un computer

potesse aiutarci a capire i pensieri
di una persona in coma?

Non siamo ancora a questo punto,

ma fate attenzione.

Ci arriveremo presto.

Grazie.

(Applausi)