Chci, abyste se podívali na toto mimino. Zaujmou vás její oči a kůže vás bude nabádat k dotyku. Ale dnes budu mluvit o něčem, co nemůžete vidět, o tom, co se děje v jejím malém mozečku. Moderní nástroje neurovědy ukazují, že to, co se v něm děje, nemá daleko k hotovým zázrakům. A to, co zjišťujeme vrhá světlo na to co spisovatelé a básníci popisují jako „nadpozemskou otevřenost“ dětské mysli.
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.
Zde vidíme matku v Indii hovořící jazykem Koro, což je nově objevený jazyk. Mluví jím ke svému dítěti. Tato matka – a dalších 800 lidí na světě mluvících jazykem Koro – chápe, že – aby byl jazyk zachován – jím musí mluvit na své děti. A v tomto spočívá ta kritická hádanka. Proč nemůžete zachovat jazyk tím, že jím budete mluvit na vás a na mě, na dospělé? Inu, má to něco málo do činění s vaším mozkem. Co vidíme zde je fakt, že jazyk má kritické období pro učení. Přečíst tento snímek, vyžaduje podívat se na svůj věk na horizontální ose. (Smích) Na vertikální pak uvidíte svou schopnost osvojit si druhý jazyk. Kojenci a děti jsou géniové dokud jim není sedm a od té doby schopnost neustála upadá. Po pubertě mizíme z grafu. Žádní vědci tuto křivku nezpochybňují, ale laboratoře na celém světě se snaží přijít na to, proč to tak funguje.
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.
Práce v mé laboratoři se zaměřuje na první kritické období ve vývoji – to je období, ve kterém se kojenci snaží ovládnout zvuky užívané v jejich jazyce. Myslíme si, že studiem toho, jak se ty zvuky učí, získáme model pro zbytek jazyka, možná i pro kritická období, která mohou nastat v dětství pro sociální, emocionální a kognitivní vývoj. Takže studujeme děti za použití techniky, kterou používáme po celém světě a se zvuky všech jazyků. Dítě sedí na klíně jednoho z rodičů a my je učíme obrátit hlavu, když se zvuk změní – třeba z „á“ na „í“. Když to udělají v příslušném čase, rozsvítí se černá krabička a malá panda zabuší na bubínek. Šestiměsíční děti to milují.
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.
Co jsme zjistili? Nu, děti po celém světě jsou něco co ráda popisuji jako občané světa; dokáží rozlišit všechny zvuky všech jazyků bez ohledu na to, v jaké zemi testujeme a jaký jazyk používáme. Je to pozoruhodné zejména proto, že to vy ani já nedokážeme. Jsme kulturou omezení posluchači. Dokážeme rozlišit zvuky našeho vlastního jazyka, ale už ne těch cizích. Takže se nabízí otázka: kdy se tito obyvatelé světa změní v jazykem omezené posluchače jako jsme my? Odpověď je: před jejich prvními narozeninami. Tady můžete vidět výkony na onen úkol s hlavou u dětí testovaných v Tokiu a ve Spojených státech, tady v Seattlu, jak poslouchají „ra“ a „la“ – zvuky důležité v angličtině, ale ne v japonštině. Od šesti do osmi měsíců si děti vedou naprosto stejně. O dva měsíce později se děje něco pozoruhodného. Děti ve Spojených státech si vedou mnohem lépe, děti v Japonsku se rapidně zhoršují, ale obě skupiny dětí se připravují pro naprosto stejné jazyky, které se budou učit.
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.
Otázkou je, co se děje během toho dvouměsíčního kritického období? Je to období zvukového vývoje, ale co se tam přesně děje? Dějí se tam dvě věci. Za prvé, děti nám pozorně naslouchají a vedou si statistiky o tom co slyší – vedou si statistiky. Poslechněte si teď dvě matky hovořící řečí matek – univerzálním jazykem, kterým mluvíme k dětem – první ukázka je anglicky, druhá japonsky.
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.
(Video) Anglická matka: Ách, miluju ta tvá velká modrá očka – jsou tak pěkná a milá.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
Japonská matka: [japonština]
(Japanese)
Patricia Kuhl: Během výkonu mluvení, kdy děti jen poslouchají, si pro sebe dělají statistiku jazyka, který slyší. Tato rozdělení rostou. A zjistili jsme, že děti jsou na tyto statistiky citlivé, a že statistiky japonštiny a angličtiny jsou velmi, velmi rozdílné. Angličtina má hodně R a L, jak ukazuje toto rozdělení. Rozdělení japonštiny je naprosto odlišné, zde vidíme skupinu zvuků mezi R a L, známých jako japonské R. Takže, děti vstřebávají statistiku jazyka a to mění jejich mozek; mění je to z občanů světa na kulturou omezené posluchače jako jsme my. Avšak my, jako dospělí již nejsme schopni vstřebat tyto statistiky. Jsme ovládáni zpodobněními v naší paměti, které se vyvinuly během našeho raného vývoje.
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.
Takže zde pozorujeme, jak se mění naše modely tohoto kritického období. Z matematického hlediska můžeme tvrdit, že učení se jazykovému materiálu se může zpomalit, když se ono rozdělení ustálí. Přináší to spoustu otázek o bilinguálních lidech. Bilinguální musí v mysli opatrovat dvojí statistiky najednou a přeskakovat mezi nimi, jednu po druhé, podle toho, s kým zrovna mluví.
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.
Zeptali jsme se tedy sami sebe, jestli mohou děti zaznamenávat statistiku nového jazyka? Testovali jsme to tak, že jsme americké děti, které nikdy druhý jazyk neslyšely, poprvé vystavili mandarínštině během kritického období. Věděli jsme, že když byli testováni monolingvisté v Taipei a Seattlu na zvuky mandarínštiny, vykazovali stejný vzorec. V šesti až osmi měsících si jsou naprosto rovni. O dva měsíce později se děje to neuvěitelné. Děti z Taiwanu si vedou lépe, ne ty americké. Provedli jsme to, že jsme vystavili americké děti během onoho období mandarínštině. Bylo to jak kdyby přijeli mandarínští příbuzní na měsíční návštěvu a nastěhovali se do vašeho domu a mluvili na děti na 12 sezeních. Takhle to vypadalo v laboratoři.
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.
(Video) Mandarínský mluvčí: [mandarínština]
(Mandarin)
PK: Co jsme to tedy provedli těm malým mozečkům? (Smích) Museli jsme zřídit i kontrolní skupinu, abychom se ujistili, že jen samotný příchod do laboratoře nevylepší vaše znalosti mandarínštiny. Takže jsme vzali skupinku dětí a nechali je naslouchat angličtině. Jak můžeme vidět na tomto grafu, vystavení angličtině nevylepšilo jejich mandarínštinu. Ale podívejte se, co se stalo dětem, které byly vystaveny mandarínštině během 12 sezení. Byly stejně dobré jako děti na Taiwanu, které jí naslouchaly po deset a půl měsíce. Ukazuje to, že děti si vedou statistiku nového jazyka. Cokoli jim předložíte, to si zaznamenají.
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.
Zajímalo nás však také, jakou roli v tomto cvičení hrály lidské bytosti. Vytvořili jsme tedy další skupinu dětí, ve které se dětem dostalo stejné dávky dvanácti sezení, ovšem z televizní obrazovky, a jinou skupinu dětí, které byly vystaveny jen zvuku a dívaly se na obrazovce jen na plyšového medvěda. Co se tedy v jejich mozcích dělo? Tady vidíte výsledky jen zvukového záznamu – naprosto žádné učení – a výsledky videa – opět žádné učení. Lidská bytost je nezbytná pro to, aby si dítě vedlo statistiku. Společenská část mozku řídí, kdy si děti vedou své statistiky.
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.
Chceme se dostat dovnitř mozku a pozorovat, jak se to děje, když děti sedí před televizí oproti tomu, když sedí před lidskou bytostí. Naštěstí máme nový přístroj, MEG (měřící magnetickou aktivitu mozku), který nám to umožňuje. Vypadá jako fén z Marsu. Ale je naprosto bezečný, neinvazivní a tichý. Díváme se s milimetrovou přesností co se týče prostoru a s milisekundovou přesností v čase užítím 306 SQUIDů – to jsou supravodivé senzory které užívají kvantovou intereferenci – k zachycení magnetického pole, které se mění podle toho, jak zrovna myslíme. Jsme první na světě, kteří zaznamenávali děti na přístroji MEG během toho, co se učily.
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.
Toto je malá Emma. Je jí šest měsíců. Poslouchá nejrůznější jazyky ve sluchátkách v jejích uších. Můžete vidět, jak se tam vrtí. Monitorujeme posici její hlavy pomocí terčíků v čepičce, takže se může hýbat naprosto bez omezení. Je to technická přehlídka síly. Co vidíme? Vidíme dětský mozek. Jakmile díte uslyší slovo ve svém jazyce, vnímání zvuku se rozjasní a následně i oblasti okolo, takže si myslíme, že se vztahují ke spojování, udržují mozek koordinovaný s jinými oblastmi, a následkem toho že jedna oblast mozku aktivuje jiné.
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.
Vstupujeme do významného a zlatého věku znalosti mozkového vývoje u dětí. Budeme schopni pozorovat dětský mozek při tom jak zažívají emoce, jak se učí mluvit a číst, jak řeší příklady v matematice, jak dostávají nápad. Budeme schopni vynalézt řešení ovlivňující přímo mozek pro děti s poruchami učení. Jak popisovali básníci a spisovatelé, budeme schopni vidět, myslím, tu úžasnou otevřenost, bytostnou a naprostou otevřenost dětské mysli. Při výzkumu dětského mozku odhalíme hluboké pravdy o tom, co to znamená být člověkem, a během toho můžeme být schopni napomoci udržovat naše mysli otevřené učení po celý život.
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.
Děkuji vám.
Thank you.
(Potlesk)
(Applause)