Voldria que miressin aquest nadó. El que ens atrau són els seus ulls i la seva pell, que ens encanta tocar. Però avui els parlaré d'una cosa que no poden veure, el que passa dins del seu petit cervell. Les eines modernes de la neurociència demostren que el que passa dins del seu cervell és extremadament complex. I el que estem aprenent ens donarà algunes idees sobre el que els poetes i escriptors romàntics van descriure com a "apertura celestial" de la ment dels nadons.
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.
Aqui podem veure una mare a l'Índia, i parla en Koro, que és un idioma descobert recentment. El parla al seu nadó. El que aquesta mare, i les altres 800 persones que parlen Koro al món, entenen és que, per a conservar aquest idioma, necessiten parlar-lo als seus nadons. I aquí és on es troba la qüestió crítica. Perquè no es pot conservar un idioma parlant-lo entre nosaltres, entre adults? Doncs bé, té a veure amb el cervell. El que veiem aquí és que hi ha un període crític per a aprendre un idioma. Per a llegir aquest gràfic cal mirar l'edat en l'eix horitzontal. (Rialles) I l'eix vertical mostra la capacitat d'adquirir un segon idioma. Els nadons i els nens són genis fins als set anys, i aleshores pateixen una davallada sistemàtica. Abans de la pubertat, sortim del gràfic. Cap científic discuteix aquesta corba, però laboratoris de tot el món intenten descobrir per què funciona així.
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.
El treball en el meu laboratori està centrat en el primer període crític del desenvolupament, i és en quest període que els nadons intenten dominar el sons que s'utilitzen en el seu idioma Pensem que estudiant com s'aprenen els sons, tindrem un model per a la resta de l'idioma, i potser per a períodes crítics que poden existir en l'infantesa de desenvolupament social, emocional i cognitiu. Hem estudiat els nadons utilitzant una tècnica per tot el món i amb els sons de tots els idiomes. El nadó s'asseu a la falda dels pares, i els entrenem per a que girin el cap quan el so canvia, per exemple d'"ah" a "ee". Si ho fan en el moment correcte, la capsa negra s'il·lumina i l'ós panda repica el tambor. A un nadó de 6 mesos li encanta la tasca.
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.
Què hem après? Doncs que els nadons de tot el món són el que a mi m'agrada descriure com a ciutadans del món; poden distingir tots els sons de tots els idiomes, no importa quin país estudiem ni quin idioma utilitzem. I això és excepcional perquè nosaltres no ho podem fer. Nosaltres son oients lligats culturalment. Podem distingir els sons del nostre idioma, però no els d'un idioma estranger. Així sorgeix la pregunta, quan es converteixen els ciutadans del món en els oients lligats a un idioma que som nosaltres? La resposta: abans del primer aniversari. Aqui tenen el rendiment en la tasca de girar el cap en nadons examinats a Tòkio i als Estats Units, aquí a Seattle, mentre escoltaven "ra" i "la", sons importants en anglès, però no en japonès. Dels 6 als 8 mesos, els nadons són totalment equivalents, 2 mesos més tard succeeix una cosa increïble. Els nadons dels Estats Units milloren molt, i els nadons del Japó empitjoren molt, però tots dos grups de nadons s'estàn preparant justament per a l'idioma que aprendran.
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.
La pregunta és doncs, què passa durant aquest període crític de 2 mesos? Aquest és el període crític per al desenvolupament del so però que passa al cervell? Doncs hi passen dues coses. La primera és que els nadons ens escolten atentament, i prenen estadístiques mentre ens escolten parlar; prenen estadístiques. Escoltin a dues mares parlant maternalment, l'idioma universal que utilitzem al parlar amb nens, primer en anglès i després en japonès.
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.
(Vídeo) Mare anglesa: Ah, I love your big blue eyes so pretty and nice.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
Mare japonesa: (Japonès)
(Japanese)
Patricia Duhl: Durant la producció de la parla, quan els nadons escolten, el que fan és prendre estadístiques de l'idioma que escolten. I aquestes distribucions augmenten. I el que hem après és que els nadons són susceptibles a les estadístiques, i les estadístiques en japonès i en anglès son molt, molt diferents. L'anglès té moltes erres i eles com mostra la distribució. I la distribució del japonès és totalment diferent, hi veiem un grup de sons intermedi, que mostra el que es coneix com a R japonesa. Els nadons absorbeixen les estadístiques de l'idioma i aquestes canvien els seus cervells; els canvia de ciutadans del món als oients lligats culturalment que som nosaltres. Però nosaltres com a adults ja no absorbim estadístiques. Ens dominen les representacions de la memòria creades durant el nostre desenvolupament a la infància.
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.
El que veiem aquí està canviant els nostres models sobre el període crític. Des d'un punt de vista matemàtic creiem que l'aprenentatge d'un idioma podria alentir-se quan les nostres distribucions s'estabilitzen. Crea moltes preguntes sobre la gent bilingüe. Els bilingües han de tenir dos grups estadístics al cap alhora i alternar entre ells, un darrere l'altre, depenent de amb qui estiguin parlant.
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.
Així que ens vam preguntar, poden els nadons prendre estadístiques d'un nou idioma? Vam estudiar-ho exposant a nadons americans que mai havien escoltat un segon idioma al mandarí per primera vegada durant aquest període crític. Sabíem que quan examinavem monolingües a Taipei i a Seattle en sons mandarins, mostraven el mateix patró. Entre els 6 i els 8 mesos, eren totalment equivalents. 2 mesos després, passava una cosa increïble. Els nadons taiwanesos milloraven, però els americans no. Varem exposar a nadons americans durant aquest període al mandarí. Era com si parents mandarins vinguessin de visita un mes i visquessin a casa teva i parlessin als nadons durant 12 sessions. Això és el que passava al laboratori.
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.
(Vídeo) Orador mandarí: (mandarí)
(Mandarin)
PK: Què vam fer als seus petits cervells? (Rialles) Vam fer un grup de control per assegurar-nos que el fet de venir al laboratori no millorava automàticament el teu mandarí. Així que un grup de nadons va venir i va escoltar anglès. Podem veure al gràfic que l'exposició a l'anglès no va millorar el seu mandarí. Però vegin el que va passar als nadons que vam exposar al mandarí durant 12 sessions. Eren tan bons com els nadons de Taiwan que l'havien escoltat durant 10 mesos i mig. El que es demostra és que els nadons prenen estadístiques d'un nou idioma. Del que els posis al davant, ells prenen estadístiques.
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.
Però ens preguntàvem quin paper hi juga l'èsser humà en aquest exercici d'aprenentatge. Així que vàrem fer un altre grup de nadons en el qual els nadons rebien la mateixa dosis, 12 sessions, però a través de la televisió i un altre grup de nadons que només s'exposava a l'àudio i miraven un osset a la pantalla. Què vam fer als seus cervells? Aquí es veuen els resultats de l'àudio, cap aprenentatge, i els resultats del vídeo, cap aprenentatge. Fa falta un humà per a que els nadons prenguin estadístiques. El cervell social controla en quin moment els nadons prenen estadístiques.
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.
Volem entrar en el seu cervell i veure el que passa quan els nadons estan davant del televisor, en lloc de davant d'éssers humans. Per sort, tenim una nova màquina, la magneto-encefalografia, que ens permet fer-ho. Sembla un assecador de cabell de Mart. Però és totalment segur, totalment no-invasiu i silenciós. Parlem d'una exactitud mil·limètrica pel que fa a l'espai i exactitud al mili-segon utilitzant 306 SQUIDs, objectes superconductors d'interferències quàntiques, en localitzar camps magnètics que canvien mentre pensem. Som els primers en el món en estudiar nadons amb una màquina MEG mentre ells aprenen.
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.
Aquí tenen a la petita Emma. Té 6 mesos. Està escoltant diversos idiomes en els auriculars que porta a les orelles. Con poden veure, es pot moure. Estem estudiant el seu cap amb unes boletes en el barret per a que es pugui moure amb tota llibertat. És una proesa tecnològica Què estem veiem? Estem veient el cervell del nadó. Quan el nadó sent una paraula en el seu idioma les àrees auditives s'il·luminen, i subseqüentment les àrees que l'envolten que creiem estan relacionades amb la coherència, coordinant les diferents àrees del cervell, i la causalitat, una àrea del cervell que provoca que una altra s'activi.
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.
Ens endinsem en una gran època dorada del coneixement del desenvolupament del cervell dels nadons. Serem capaços de veure el cervell dels nadons mentre experimenten una emoció, mentre aprenen a parlar i escriure, mentre resolen un problema matemàtic, mentre tenen una idea. I serem capaços d'inventar intervencions cerebrals per a nens amb dificultats d'aprenentatge. Tal i com els poetes i escriptors varen descriure, serem capaços de veure, crec jo, aquesta apertura maravellosa total i absoluta, de la ment d'un nen. Investigant el cervell dels nens, descobrirem veritats profundes sobre el que significa ser humà, i durant el procés, potser podrem ajudar a mantenir les nostres ments obertes a l'aprenentatge durant tota la nostra vida.
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.
Gràcies.
Thank you.
(Aplaudiments)
(Applause)