Θέλω να κοιτάξετε καλά αυτό το μωρό. Αυτό που σας τραβάει πάνω του είναι τα μάτια της και το δέρμα της που λατρεύετε να αγγίζετε. Αλλά σήμερα θα σας μιλήσω για κάτι που δε μπορείτε να δείτε, τι συμβαίνει στο μυαλουδάκι της. Τα σύγχρονα εργαλεία της νευροεπιστήμης μας δείχνουν ότι αυτό που συμβαίνει εδώ δεν είναι πυρηνική φυσική. Και αυτά που μαθαίνουμε πρόκειται να ρίξουν φως σε αυτό που οι ρομαντικοί συγγραφείς και ποιητές περιγράφουν σαν την "ουράνια ανοιχτοσύνη" του παιδικού νου.
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.
Αυτό που βλέπουμε εδώ είναι μια μητέρα στην Ινδία, και μιλάει Koro που είναι μια γλώσσα που ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Και μιλάει στο μωρό της. Αυτό που αυτή η μητέρα -- και οι 800 άνθρωποι στον κόσμο που μιλούν Koro -- καταλαβαίνουν είναι ότι για να διατηρήσουν αυτήν τη γλώσσα, πρέπει να μιλάνε με αυτήν στα μωρά τους. Και εκεί υπάρχει ένα κρίσιμο ερώτημα. Γιατί δε μπορούμε να διατηρήσουμε μια γλώσσα μιλώντας εγώ κι εσείς σε ενήλικες; Λοιπόν, έχει να κάνει με τον εγκέφαλό σας. Αυτό που βλέπουμε εδώ είναι ότι υπάρχει μια κρίσιμη περίοδος για την εκμάθηση μιας γλώσσας. Για να διαβάσετε αυτήν τη διαφάνεια, δείτε την ηλικία σας στον οριζόντιο άξονα. (Γέλια) Και θα δείτε στον κατακόρυφο την ικανότητά σας να μάθετε μια δεύτερη γλώσσα. Τα μωρά και τα παιδιά είναι ιδιοφυΐες μέχρι να γίνουν επτά χρονών και μετά υπάρχει μια συστηματική πτώση. Μετά την εφηβεία, βγαίνουμε εντελώς από τη χάρτη. Κανένας επιστήμονας δεν αμφισβητεί αυτήν την καμπύλη αλλά τα εργαστήρια σε όλον τον κόσμο προσπαθούν να καταλάβουν γιατί λειτουργεί έτσι.
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.
Η δουλειά στο εργαστήριό μου επικεντρώνεται στην πρώτη, κρίσιμη περίοδο στην ανάπτυξη -- που είναι η περίοδος κατά την οποία τα μωρά προσπαθούν να κάνουν κτήμα τους τους ήχους που χρησιμοποιούνται στη γλώσσα τους. Η ιδέα είναι ότι μελετώντας πώς μαθαίνονται οι ήχοι, θα έχουμε ένα μοντέλο για το υπόλοιπο τμήμα της γλώσσας, και ίσως και για περιόδους της παιδικής ηλικίας που είναι τυχόν κρίσιμες για την κοινωνική, συναισθηματική και γνωσιακή ανάπτυξη. Έτσι, μελετάμε τα μωρά χρησιμοποιώντας μια τεχνική που έχουμε εφαρμόσει σε όλον τον κόσμο και τους ήχους όλων των γλωσσών. Το μωρό κάθεται στην αγκαλιά του γονέα, και το εκπαιδεύουμε να γυρνά το κεφάλι του όταν ένας ήχος αλλάζει -- για παράδειγμα, από "αα" σε "εε". Αν το κάνουν στη σωστή χρονική στιγμή, το μαύρο κουτί φωτίζεται και ένα αρκουδάκι πάντα αρχίζει να χτυπά ένα τύμπανο. Ένα μωρό έξι μηνών λατρεύει αυτήν την άσκηση.
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.
Τι έχουμε μάθει; Λοιπόν, τα μωρά σε όλον τον κόσμο είναι αυτό που μου αρέσει να ονομάζω πολίτες του κόσμου, μπορούν να διακρίνουν τους ήχους όλων των γλωσσών, ανεξάρτητα από τη χώρα στην οποία κάνουμε το πείραμα και τη γλώσσα που χρησιμοποιούμε. Και αυτό είναι αξιοσημείωτο, γιατί εγώ κι εσείς δε μπορούμε να το κάνουμε αυτό. Είμαστε ακροατές περιορισμένοι από την κουλτούρα. Μπορούμε να διακρίνουμε τους ήχους στη δική μας γλώσσα, αλλά όχι αυτές των ξένων γλωσσών. Το ερώτημα που τίθεται είναι πότε αυτοί οι πολίτες του κόσμου μετατρέπονται σε ακροατές που περιορίζονται από την κουλτούρα, όπως εμείς. Και η απάντηση: πριν τα πρώτα τους γενέθλια. Αυτό που βλέπετε εδώ είναι η επίδοση στην άσκηση του γυρίσματος του κεφαλιού για μωρά που ελέγχθηκαν στο Τόκυο και τις Ηνωμένες Πολιτείες, εδώ στο Σιάτλ, καθώς άκουγαν το "ρα" και το "λα" -- ήχους που είναι σημαντικοί στα Αγγλικά, αλλά όχι στα Ιαπωνικά. Στην ηλικία των έξι έως οκτώ μηνών, τα μωρά είναι πλήρως ισοδύναμα. Δύο μήνες αργότερα, κάτι καταπληκτικό συμβαίνει. Τα μωρά στις Η.Π.Α. βελτιώνονται σημαντικά, τα μωρά στην Ιαπωνία χειροτερεύουν, αλλά και οι δυο αυτές ομάδες από μωρά προετοιμάζονται για τη γλώσσα που πρόκειται να μάθουν.
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.
Η ερώτηση λοιπόν είναι, τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια αυτού του κρίσιμου διμήνου; Αυτή είναι η περίοδος για την ανάπτυξη του ήχου, αλλά τι συμβαίνει εκεί πάνω; Δύο πράγματα συμβαίνουν. Το πρώτο είναι ότι τα μωρά μάς ακούν με προσοχή και κρατούν στατιστικά καθώς μας ακούν να μιλάμε -- κρατούν στατιστικά. Ακούστε τις δύο μητέρες που μιλούν μωρουδίστικα -- την παγκόσμια γλώσσα που χρησιμοποιούμε όταν μιλάμε στα παιδιά -- πρώτα στα Αγγλικά και μετά στα Ιαπωνικά.
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.
(Βίντεο) Αγγλίδα Μητέρα: Αα, λατρεύω τα μεγάλα γαλανά μάτια σου -- τόσο όμορφα και γλυκά.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
Γιαπωνέζα Μητέρα: (Ιαπωνικά)
(Japanese)
Patricia Kuhl: Κατά τη διάρκεια της εκφοράς του λόγου, καθώς τα μωρά ακούν αυτό που κάνουν είναι να κρατούν στατιστικά για τη γλώσσα που ακούν. Και αυτές οι κατανομές μεγαλώνουν. Και αυτό που μάθαμε είναι ότι τα μωρά είναι ευαίσθητα στα στατιστικά στοιχεία, και τα στατιστικά των Ιαπωνικών και των Αγγλικών είναι πολύ διαφορετικά. Στα Αγγλικά υπάρχουν πολλά R και πολλά L σύμφωνα με την κατανομή. Η κατανομή των Ιαπωνικών είναι πολύ διαφορετική, όπου βλέπουμε ένα σύνολο από ενδιάμεσους ήχους, γνωστούς σαν το Ιαπωνικό R. Έτσι λοιπόν, τα μωρά κρατούν τα στατιστικά στοιχεία της γλώσσας και αυτό επηρεάζει τους εγκεφάλους τους - τους μεταβάλλει από πολίτες του κόσμου σε ακροατές που περιορίζονται από την κουλτούρα όπως εμάς. Αλλά εμείς ως ενήλικες δεν απορροφούμε πλέον αυτά τα στατιστικά. Οδηγούμαστε από τις αναπαραστάσεις στη μνήμη που δημιουργήθηκαν κατά τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης.
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.
Αυτό που βλέπουμε εδώ αλλάζει τα μοντέλα μας σχετικά με την κρίσιμη περίοδο. Με βάση τα μαθηματικά, ισχυριζόμαστε ότι η μάθηση του γλωσσικού υλικού μπορεί να επιβραδύνεται όταν οι κατανομές μας σταθεροποιούνται. Αυτό δημιουργεί πολλές ερωτήσεις σχετικά με τους δίγλωσσους ανθρώπους. Οι δίγλωσσοι πρέπει να κρατούν δύο ομάδες στατιστικών στο μυαλό τους παράλληλα και να τα εναλλάσσουν, το ένα μετά το άλλο, ανάλογα με το σε ποιον μιλάνε.
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.
Γι' αυτό αναρωτηθήκαμε, μπορούν τα μωρά να κρατήσουν τα στατιστικά μιας νέας γλώσσας; Και το δοκιμάσαμε αυτό εκθέτοντας μωρά από την Αμερική, που δεν είχαν ακούσει ποτέ μια δεύτερη γλώσσα, στη γλώσσα των Μανδαρίνων για πρώτη φορά στην κρίσιμη περίοδο. Γνωρίζαμε ότι, όταν ελέγχαμε τους μονόγλωσσους στην Ταϊπέι και το Σιάτλ πάνω στους ήχους της γλώσσας των Μανδαρίνων, έδειξαν τα ίδια αποτελέσματα. Έξι, οκτώ μήνες, είναι ισοδύναμοι. Δύο μήνες μετά, κάτι απίθανο συμβαίνει. Αλλά είναι τα Ταϊβανέζικα μωρά που βελτιώνονται, όχι αυτά από την Αμερική. Αυτό που κάναμε ήταν να εκθέσουμε μωρά από την Αμερική αυτήν την περίοδο στη γλώσσα των Μανδαρίνων. Σαν να είχατε συγγενείς από την Κίνα να τους επισκέπτονται για ένα μήνα και να μένουν στο σπίτι σας και να μιλούν στα μωρά για δώδεκα συνεδρίες. Έτσι ήταν στο εργαστήριο.
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.
(Βίντεο) Ομιλητής γλώσσας Μανδαρίνων: [Γλώσσα Μανδαρίνων]
(Mandarin)
PK: Τι κάναμε λοιπόν στα μυαλουδάκια τους; (Γέλια) Είχαμε ακόμα και μια ομάδα ελέγχου για να βεβαιωθούμε ότι με το να έρχεσαι απλά στο εργαστήριο δε βελτιώνονται οι ικανότητές σου στη γλώσσα των Μανδαρίνων. Έτσι, μια ομάδα μωρών ερχόταν και άκουγε Αγγλικά. Και μπορούμε να δούμε από τη γραφική παράσταση ότι η έκθεση στα Αγγλικά δε βελτίωνε τη γνώση της γλώσσας των Μανδαρίνων. Αλλά δείτε τι συνέβη στα μωρά που εκτέθηκαν στη γλώσσα των Μανδαρίνων για 12 συνεδρίες. Πήγαν το ίδιο καλά με τα μωρά στην Ταϊβάν που τα άκουγαν για 10 και μισό μήνες. Αυτό που μας έδειξε το πείραμα είναι ότι τα μωρά κρατούν στατιστικά μιας καινούριας γλώσσας. Θα κρατούν στατιστικά από οτιδήποτε βάλεις μπροστά τους.
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.
Αλλά αναρωτηθήκαμε για το ρόλο που έπαιζε ο άνθρωπος σε αυτήν την άσκηση μάθησης. Γι' αυτό τρέξαμε και μια άλλη ομάδα από μωρά στην οποία τα παιδιά πήραν την ίδια δόση, τις ίδιες 12 συνεδρίες, αλλά μέσω μιας τηλεόρασης και άλλη μια ομάδα μωρών που εκτέθηκαν μόνο σε ήχους και κοίταζαν ένα αρκουδάκι στην οθόνη. Τι κάναμε στα μυαλά τους; Αυτό που βλέπετε εδώ είναι το αποτέλεσμα από τους ήχους -- καμιά απολύτως μάθηση -- και το αποτέλεσμα από το βίντεο -- καμιά μάθηση. Χρειάζεται ένας άνθρωπος για να κρατήσουν τα μωρά τα στατιστικά τους. Ο κοινωνικός εγκέφαλος ελέγχει πότε τα μωρά κρατούν τα στατιστικά τους.
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.
Θέλουμε να μπούμε στον εγκέφαλό τους και να το δούμε αυτό να συμβαίνει όταν τα μωρά βρίσκονται μπροστά από μια τηλεόραση αντί να βρίσκονται μπροστά σε ανθρώπους. Ευτυχώς, έχουμε ένα νέο μηχάνημα, μαγνητοεγκεφαλογράφημα (ΜΕΓ), που μας επιτρέπει να το κάνουμε αυτό. Μοιάζει με ένα πιστολάκι για τα μαλλιά από τον Άρη. Αλλά είναι απόλυτα ασφαλές, απόλυτα μη διεισδυτικό και ήσυχο. Λαμβάνουμε ακρίβεια χιλιοστού σχετικά με την απόσταση και χιλιοστού του δευτερολέπτου χρησιμοποιώντας 306 συσκευές SQUID -- αυτές είναι υπεραγώγιμες συσκευές κβαντικής συμβολής -- για να μετρήσουμε τα μαγνητικά πεδία που μεταβάλλονται καθώς σκεφτόμαστε. Είμαστε οι πρώτοι στον κόσμο που μετρήσαμε μωρά με ένα μηχάνημα ΜΕΓ καθώς αυτά μαθαίνουν.
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.
Αυτή είναι η μικρή Έμμα. Είναι έξι μηνών. Και ακούει σε διάφορες γλώσσες στα ακουστικά που είναι στα αυτιά της. Όπως βλέπετε, μπορεί να κινηθεί. Παρακολουθούμε το κεφάλι της με αυτά τα μικρά κουμπάκια στο καπέλο της, ώστε να μπορεί να κινηθεί χωρίς κανένα περιορισμό. Πρόκειται για ένα τεράστιο τεχνολογικό επίτευγμα. Τι βλέπουμε; Βλέπουμε τον εγκέφαλο του μωρού. Καθώς το μωρό ακούει μια λέξη στη γλώσσα της οι ηχητικές περιοχές ανάβουν, και ακολούθως οι περιοχές γύρω τους οι οποίες νομίζουμε ότι σχετίζονται με τη συνάφεια, κρατώντας το μυαλό συντονισμένο σε σχέση με τις διάφορες περιοχές του, και την αιτιότητα, όπου μια περιοχή του εγκεφάλου προκαλεί την ενεργοποίηση μιας άλλης.
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.
Ξεκινάμε ένα ταξίδι σε έναν τρανό, χρυσό αιώνα γνώσης σχετικά με την ανάπτυξη του παιδικού εγκεφάλου. Θα μπορούμε να δούμε τον εγκέφαλο ενός παιδιού καθώς βιώνει ένα συναίσθημα, καθώς μαθαίνει να μιλά και να διαβάζει, καθώς λύνει ένα πρόβλημα στα μαθηματικά, καθώς του έρχεται μια ιδέα. Και θα μπορούμε να επινοήσουμε παρεμβάσεις στον εγκέφαλο για παιδιά που έχουν δυσκολία στη μάθηση. Ακριβώς όπως έγραψαν οι ποιητές και οι συγγραφείς, θα μπορέσουμε να δούμε, νομίζω, αυτή τη θαυμαστή ανοικτοσύνη, την ατελείωτη και πλήρη ανοικτοσύνη του μυαλού ενός παιδιού. Μελετώντας τον παιδικό εγκέφαλο, θα ανακαλύψουμε βαθιά κρυμμένες αλήθειες σχετικά με το τι σημαίνει να είσαι άνθρωπος, και στην πορεία, μπορεί να κρατήσουμε και τα δικά μας μυαλά ανοικτά για μάθηση για όλη μας τη ζωή.
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.
Ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)