Искам да погледнете това бебе. Това, към което сте привлечени са нейните очи и кожата която бихте искали да докоснете. Но днес ще говоря за нещо, което не можете да видите, това което се случва в нейния малък мозък. Модерните средства на неврологията ни демонстрират, че това, което се случва там е нищо по-малко от ядрена физика. И това, което научаваме ще хвърли малко повече светлина върху онова, което романтичните писатели и поети описват като "небесната откритост" на детското съзнание.
I want you to take a look at this baby. What you're drawn to are her eyes and the skin you love to touch. But today I'm going to talk to you about something you can't see. What's going on up in that little brain of hers. The modern tools of neuroscience are demonstrating to us that what's going on up there is nothing short of rocket science. And what we're learning is going to shed some light on what the romantic writers and poets described as the "celestial openness" of the child's mind.
Това, което виждаме тук е една майка в Индия, и тя говори Коро, което е новооткрит език. Тя говори на бебето си. Това, което майката -- и 800-те души, които говорят Коро в света -- разбират е, че ако искат да запазят този език, те трябва да го говорят на бебетата. И в това се крие критична загадка. Защо не може да се запази езика, като се говори на вас и на мен, на възрастните? Ами, това има нещо общо с мозъка. Това, което виждаме тук е, че езикът има критичен период на заучаване. Начинът, по който трябва да се чете този слайд е като гледате за вашата възраст по хоризонталната ос. (Смях) И виждате по вертикалата уменията ви за придобиване на втори език. Бебетата и децата са гении, докато станат на седем, и след това има систематично спадане. След пубертета, изчезваме от картата. Нито един учен не оспорва тази крива, но лабораториите по целия свят се опитват да разберат защо това става по този начин.
What we see here is a mother in India, and she's speaking Koro, which is a newly discovered language. And she's talking to her baby. What this mother -- and the 800 people who speak Koro in the world -- understands is that, to preserve this language, they need to speak it to the babies. And therein lies a critical puzzle. Why is it that you can't preserve a language by speaking to you and I, to the adults? Well, it's got to do with your brain. What we see here is that language has a critical period for learning. The way to read this slide is to look at your age on the horizontal axis. (Laughter) And you'll see on the vertical your skill at acquiring a second language. The babies and children are geniuses until they turn seven, and then there's a systematic decline. After puberty, we fall off the map. No scientists dispute this curve, but laboratories all over the world are trying to figure out why it works this way.
Работата в моята лаборатория се фокусира на първия критичен период в развитието -- и това е периода, в който бебетата се опитват да разберат кои звуци се използват в техния език. Смятаме, че чрез изучаване на начина, по който звуците са научават, ще имаме модел за останалата част на езика, и може би и за критичните периоди, които могат да съществуват в детска възраст за социалното, емоционалното и когнитивното развитие. Така че ние изучаваме бебетата с помощта на техника, която използваме по целия свят, и чрез звуците на всички езици. Бебето седи в скута на родителя, и ние ги обучаваме да обръщат глава, когато звукът се променя -- като например от "аа" на "ии". Ако направят това в подходящото време, черната кутия се осветява и една панда удря барабан. Шестмесечно бебе обожава задачата.
Work in my lab is focused on the first critical period in development, and that is the period in which babies try to master which sounds are used in their language. We think, by studying how the sounds are learned, we'll have a model for the rest of language, and perhaps for critical periods that may exist in childhood for social, emotional and cognitive development. So we've been studying the babies using a technique that we're using all over the world and the sounds of all languages. The baby sits on a parent's lap, and we train them to turn their heads when a sound changes -- like from "ah" to "ee." If they do so at the appropriate time, the black box lights up and a panda bear pounds a drum. A six-monther adores the task.
Какво сме научили? Ами, децата по цял свят са, както обичам да ги описвам, като граждани на света; те могат да разпознават всички звуци на всички езици, независимо в коя страна тестваме и какъв език използваме. И това е забележително, защото вие и аз не можем да правим това. Ние сме обвързани с културата ни слушатели. Ние можем да различаваме звуците в собствения ни език, но не и в чужди езици. Така възниква въпросът, кога тези граждани на света се превръщат в обвързаните с езика слушатели, каквито сме ние? И отговорът е: преди първия им рожден ден. Това, което виждате тук е изпълнението на задачата за обръщане на главата при бебета изпитвани в Токио и в Съединените щати, тук в Сиатъл, докато те слушаха за "ра" и "ла" -- звуци важни в английския, но не и в японския. Така че от шест до осем месечна възраст бебетата са напълно равностойни. Два месеца по-късно нещо невероятно се случва. Бебетата в Съединените Щати се справят много по-добре, бебета в Япония се справят много по-зле, но и двете групи бебета се подготвят точно за езика, който ще заучават.
What have we learned? Well, babies all over the world are what I like to describe as "citizens of the world." They can discriminate all the sounds of all languages, no matter what country we're testing and what language we're using, and that's remarkable because you and I can't do that. We're culture-bound listeners. We can discriminate the sounds of our own language, but not those of foreign languages. So the question arises: When do those citizens of the world turn into the language-bound listeners that we are? And the answer: before their first birthdays. What you see here is performance on that head-turn task for babies tested in Tokyo and the United States, here in Seattle, as they listened to "ra" and "la" -- sounds important to English, but not to Japanese. So at six to eight months, the babies are totally equivalent. Two months later, something incredible occurs. The babies in the United States are getting a lot better, babies in Japan are getting a lot worse, but both of those groups of babies are preparing for exactly the language that they are going to learn.
Така че въпросът е, какво се случва през този критичен двумесечен период? Това е периодът свързан с развитието на звука, но какво се случва там? Две неща се случват. Първото е, че бебетата ни слушат внимателно и те си водят статистически сметка, докато ни слушат да говорим -- те си правят статистическо заключение. И така чуйте две майки, които говорят на бебешки (букв. майчин) -- универсалния език, който използваме, когато говорим на деца -- първо на английски и после на японски.
So the question is: What's happening during this critical two-month period? This is the critical period for sound development, but what's going on up there? So there are two things going on. The first is that the babies are listening intently to us, and they're taking statistics as they listen to us talk -- they're taking statistics. So listen to two mothers speaking motherese -- the universal language we use when we talk to kids -- first in English and then in Japanese.
(Видео) Английска майка: Ах, обичам твоите големи сини очи -- толкова красиви и приятни.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
Японска майка: [Японски]
(Japanese)
Патриша Кул: По време на образуването на словото, когато бебетата слушат, това което правят е да си водят статистика, за езика, който чуват. И тези разпределения нарастват. И това, което сме научили е, че бебетата са чувствителни към статистическите данни, и статистиката в японския и английския е много, много различна. Английския има много Р-та и Л-та, показва разпределението. А разпределението в японския е съвсем различно, където виждаме група от междинни звуци, която е известна като японско Р. Така че бебетата абсорбират статистиката на езика, и тя променя мозъците им; тя ги променя от гражданите на света до обвързаните с културата слушатели, каквито сме ние. Но ние като възрастни повече не усвояваме тези статистически данни. Ние сме ръководени от представянията в паметта, които са формирани в началото на развитието ни.
Patricia Kuhl: During the production of speech, when babies listen, what they're doing is taking statistics on the language that they hear. And those distributions grow. And what we've learned is that babies are sensitive to the statistics, and the statistics of Japanese and English are very, very different. English has a lot of Rs and Ls. The distribution shows. And the distribution of Japanese is totally different, where we see a group of intermediate sounds, which is known as the Japanese "R." So babies absorb the statistics of the language and it changes their brains; it changes them from the citizens of the world to the culture-bound listeners that we are. But we as adults are no longer absorbing those statistics. We are governed by the representations in memory that were formed early in development.
Така че това, което виждаме тук е променяне на моделите ни за това, за което се отнася критичния период. Ние твърдим от математическа гледна точка, че изучаването на езиков материал може да се забави, когато нашите разпределения се стабилизират. Това повдига много въпроси за двуезичните хора. Двуезичните хора трябва да съхраняват два комплекта от статистистически данни в ума си наведнъж и да ги сменят, един след други, в зависимост от това с кого говорят.
So what we're seeing here is changing our models of what the critical period is about. We're arguing from a mathematical standpoint that the learning of language material may slow down when our distributions stabilize. It's raising lots of questions about bilingual people. Bilinguals must keep two sets of statistics in mind at once and flip between them, one after the other, depending on who they're speaking to.
Така че ние се запитахме, могат ли бебетата да приемат статистически данни от чисто нов език? И ние го изпробвахме, като изложихме американски бебета, които никога не бяха чували друг език, на китайски за първи път по време на критичния период. Знаехме, че когато многоезични бебата бяха тествани в Тайпе и Сиатъл с китайски звуци, те показаха еднакъв модел. На шест, осем месеца, те бяха напълно равностойни. Два месеца по-късно се случва нещо невероятно. Но тайванските бебета стават все по-добри, не американските бебета. Това, което направихме, беше да изложим американските бебета през този период на китайски. Беше нещо като китайски роднини, които идват на посещение в продължение на месец и се преместват във вашата къща и говорят с бебетата в продължение на 12 сесии. Ето как изглеждаше в лабораторията.
So we asked ourselves, can the babies take statistics on a brand new language? And we tested this by exposing American babies who'd never heard a second language to Mandarin for the first time during the critical period. We knew that, when monolinguals were tested in Taipei and Seattle on the Mandarin sounds, they showed the same pattern. Six to eight months, they're totally equivalent. Two months later, something incredible happens. But the Taiwanese babies are getting better, not the American babies. What we did was expose American babies, during this period, to Mandarin. It was like having Mandarin relatives come and visit for a month and move into your house and talk to the babies for 12 sessions. Here's what it looked like in the laboratory.
(Видео) Човек, говорещ китайски: [Китайски]
(Mandarin)
ПК: И така, какво направихме на малките им мозъци? (Смях) Трябваше да организираме контролна група, за да се уверим, че простото влизане в лабораторията не подобрява уменията ви по китайски. Така че група от бебета дойде и слушаше английски език. И можем да видим от графиката, това, че бяха изложени на английски език не подобри китайския им. Но вижте какво се случи с бебета, които бяха изложени на китайски за 12 сесии. Те бяха толкова добри, колкото бебетата в Тайван, които бяха слушали в продължение на 10 месеца и половина. Това, което доказахме е, че бебетата възприемат статистически данни от нов език. Каквото и да поставите пред тях, те ще вземат статистически данни от него.
PK: So what have we done to their little brains? (Laughter) We had to run a control group to make sure that coming into the laboratory didn't improve your Mandarin skills. So a group of babies came in and listened to English. And we can see from the graph that exposure to English didn't improve their Mandarin. But look at what happened to the babies exposed to Mandarin for 12 sessions. They were as good as the babies in Taiwan who'd been listening for 10 and a half months. What it demonstrated is that babies take statistics on a new language. Whatever you put in front of them, they'll take statistics on.
Но ние се чудехме каква роля играеха хората в това учебно упражнение. Така че ние взехме друга група от деца, в която децата получиха същата доза, същите 12 сесии, но пред телевизора, и друга група от бебета, които бяха изложени само на аудио и гледаха плюшено мече на екрана. Какво направихме с техните мозъци? Това, което виждате тук е аудио резултата -- никакво научаване -- и видео резултата -- никакво научаване. Необходимо е човешко същество за бебетата, за да получат техните статистически данни. Социалния мозък контролира кога бебетата получават техните статистически данни.
But we wondered what role the human being played in this learning exercise. So we ran another group of babies in which the kids got the same dosage, the same 12 sessions, but over a television set. And another group of babies who had just audio exposure and looked at a teddy bear on the screen. What did we do to their brains? What you see here is the audio result -- no learning whatsoever -- and the video result -- no learning whatsoever. It takes a human being for babies to take their statistics. The social brain is controlling when the babies are taking their statistics.
Искаме да влезем вътре в мозъка и да видим това нещо да се случва, докато бебетата стоят пред телевизора, за разлика, от когато са пред хора. За щастие, имаме една нова машина, магнетоенцефалограф (МЕГ), която ни позволява да направим това. Прилича на сешоар от Марс. Но е напълно безопасна, напълно ненатраплива и тиха. Става въпрос за точност до милиметъра по отношение на пространството, и точност до милисекундата, използвайки 306 СУКМ -- това са свръхпроводящи устройства за квантова намеса -- за да доловят магнитните полета, които се променят докато мислим. Ние сме първите в света, които записват бебета в МЕГ машина, докато те се учат.
We want to get inside the brain and see this thing happening as babies are in front of televisions, as opposed to in front of human beings. Thankfully, we have a new machine, magnetoencephalography, that allows us to do this. It looks like a hair dryer from Mars. But it's completely safe, completely noninvasive and silent. We're looking at millimeter accuracy with regard to spatial and millisecond accuracy using 306 SQUIDs -- these are superconducting quantum interference devices -- to pick up the magnetic fields that change as we do our thinking. We're the first in the world to record babies in an MEG machine while they are learning.
Това е малката Ема. Тя е на шест месеца. И тя слуша различни езици в слушалките, които са на ушите и. Можете да видите, че тя може да се движи наоколо. Ние проследяване главата и с малки топчици в шапката, така че тя е свободна да се движи съвсем непринудено. Това е техническо постижение. Какво виждаме? Виждаме мозъка на бебето. Докато бебето чува думи на неговия език, слуховите области се осветяват, и впоследствие районите около тях, които смятаме, че са свързани с последователността, съгласуват мозъка с различни области, и причинно-следствена връзка, една област на мозъка причинява друга да се активира.
So this is little Emma. She's a six-monther. And she's listening to various languages in the earphones that are in her ears. You can see, she can move around. We're tracking her head with little pellets in a cap, so she's free to move completely unconstrained. It's a technical tour de force. What are we seeing? We're seeing the baby brain. As the baby hears a word in her language, the auditory areas light up, and then subsequently areas surrounding it that we think are related to coherence, getting the brain coordinated with its different areas, and causality, one brain area causing another to activate.
Ние се впускаме в грандиозен и златен век на познание за развитието на детския мозък. Ще можем да видим детския мозък, докато те изпитват емоции, докато те се учат да четат и говорят, докато те решават математическа задача, докато имат идея. И ще бъдем в състояние да измислим мозъчни интервенции за деца, които имат трудности при учене. Точно както поетите и писателите го описват, ще можем да видим, мисля, чудната откритост, пълна и абсолютна откритост, на ума на детето. Докато изследваме детския мозък, ще разкрием дълбоки истини, за това, какво означава да бъдеш човек, и в този процес, може би ще успеем да запазим нашите умове отворени за познание през целия ни живот.
We are embarking on a grand and golden age of knowledge about child's brain development. We're going to be able to see a child's brain as they experience an emotion, as they learn to speak and read, as they solve a math problem, as they have an idea. And we're going to be able to invent brain-based interventions for children who have difficulty learning. Just as the poets and writers described, we're going to be able to see, I think, that wondrous openness, utter and complete openness, of the mind of a child. In investigating the child's brain, we're going to uncover deep truths about what it means to be human, and in the process, we may be able to help keep our own minds open to learning for our entire lives.
Благодаря ви.
Thank you.
(Ръкопляскания)
(Applause)