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.
Begira iezaiozue haur honi. Erakartzen zaituztena bere begiak eta ukitu nahiko zenuketen azal leuna dira. Baina gaur ikusi ezin den zerbaiti buruz hitz egingo dizuet: bere burmuin txiki horretan zer gertatzen den argituko dugu. Neurozientziako tresna modernoek frogatzen dute hor goian gertatzen dena ez dela inondik ere batere sinplea. Eta ikasten ari garenak argituko digu pixka bat zer den idazle eta poeta erromantikoek aipatzen zuten haurren buruaren "irekitasun zelestiala".
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.
Hemen ikusten duguna Indiako ama bat da koro hizkuntzan hizketan, duela gutxi aurkitutako hizkuntza batean, alegia. Bere haurrari hitz egiten ari da. Ama honi eta koroa hitz egiten duten munduko beste 800 hiztuni iruditzen zaie euren hizkuntza iraunarazteko haurrei hizkuntza horretan hitz egin behar dietela. Eta hori da, hain justu, enigma handiena. Zergatik ez du, ba, iraungo hizkuntzak zu eta ni bezalako pertsona helduen artean erabiltzen bada? Ba, gure burmuinaren kontua da. Hemen ikusten dugu hizkuntzak ikasteko aro kritiko bat daukagula. Grafiko hau ulertzeko aurkitu zuen adina lerro horizontalean.
(Laughter)
(Barreak)
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.
Eta bertikalean ikusiko duzue bigarren hizkuntza bat ikasteko zein gaitasun daukazuen. Haurtxoak eta haurrak genioak dira zazpi urte bete artean, orduan beheraka hasten da sistematikoki. Pubertaroaren ostean grafikotik kanpo geratzen gara. Inongo zientzilarik ez du eztabaidatzen kurba hori, baina mundu osoko laborategiak hori zergatik gertatzen den argitu nahian dabiltza.
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.
Nire laborategian lehen aro kritikoaren garapenean jartzen dugu arreta, haurrak euren hizkuntzako soinuak identifikatzen ari diren aroan, alegia. Uste dugu soinuak nola ikasten diren aztertuz gero hizkuntzaren beste alderdientzat eredu bat lortuko dugula, eta agian baita garapen sozial, emozional eta kognitiboak haurtzaroan izan ditzaketen aro kritikoentzat ere. Haurrak aztertu ditugu mundu osoan eta hizkuntza guztietako soinuekin erabiltzen den teknika baten bidez. Haurra gurasoen altzoan esertzen da, eta soinu bat aldatzean burua biratzeko entrenatzen ditugu: esaterako, "ah"-tik "ee"-ra pasatzean. Momentu egokian biratzen badira kaxa beltza argiztatu egiten da eta hartz panda batek danborra jotzen du. Sei hilabeteko haurrei ikaragarri gustatzen zaie.
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.
Zer ikasi dugu? Ba, niri definitzea gustatzen zaidan bezala, mundu osoko haurrak "munduko biztanleak" direla. Edozein hizkuntzetako edozein soinu bereiztu dezakete, proba edonon eginda ere eta edozein hizkuntza erabilita ere. Hori harrigarria da, zuk eta nik ezin baitugu horrelakorik egin. Gu kulturen araberako entzuleak gara. Gure hizkuntzako soinuak bereizteko gai gara, baina ez atzerriko hizkuntzetakoak. Beraz, galdera honako hau da: noiz pasatzen dira "munduko biztanle" horiek kulturen araberako entzuleak izatera? Eta erantzuna: lehen urtebetzea baino lehen. Hemen ikusten dituzue Tokion eta Estatu Batuetan egindako burua biratzearen proben emaitzak, hemen, Seattle-en, "ra" eta "la" soinuak entzutean, ingelesez soinu garrantzitsuak dira, baina japonieraz ez. Sei eta zortzi hilabete arteko haurrak guztiz parekoak dira. Bi hilabete geroago zerbait harrigarria gertatzen da. Estatu Batuetako haurrek hobekuntza nabarmena izan dute, eta Japoniakoek, berriz, askoz emaitza okerragoak. Baina bi haur-taldeak aurrerago ikasiko duten hizkuntza barneratzeko prestatzen ari dira.
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.
Hori horrela, galdera zera da: zer gertazen da bi hilabeteko aro kritiko horretan? Soinuen garapenerako aro kritikoa da, baina zer ari da gertatzen burmuinean? Bi gauza gertatzen dira. Lehena, haurrak arreta handiz ari zaizkigula entzuten eta estatistikak ateratzen dituztela entzuten dutenaren arabera. Orain, bi ama entzungo ditugu haur-hizkeran hizketan, haurrei hitz egiteko daukagun hizkuntza unibertsalean. Lehenengoa ingelesez ari da eta bestea japonieraz.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
(Bideoa) Ama ingelesa: Ze politak diren zure begiak, hain urdinak eta hain handiak!
(Japanese)
Ama japoniarra: [japonieraz]
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.
Patricia Kuhl: Hitzak ekoizten diren bitartean, eta haurrak entzuten ari diren bitartean, jasotzen duten hizkuntzari buruzko estatistikak egiten ari dira. Eta orduan soinuen banaketa handitu egiten da. Bideoarekin ikusi dugu haurrak sentiberak direla estatistikekiko, eta japonieraren eta ingelesaren estatistikak oso-oso ezberdinak direla. Ingelesez R eta L ugari erabiltzen dira, soinuen banaketak adierazten digun moduan. Eta japonieraz banaketa hori guztiz ezberdina da, japonieraz erdi mailako soinuak hautematen dira, japoniar R bezala ezagutzen direnak. Beraz, haurrek hizkuntzaren estatistikak xurgatzen dituzte eta horrek burmuina aldarazten diete; munduko biztanle izatetik kulturen araberako entzule izatera pasarazten dituzte. Baina guk, helduok, ez ditugu estatistika horiek egiten. Gure garapenaren hasieran sortu genituen errepresentazioen oroitzapenetan oinarritzen gara.
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.
Hori horrela, hemen ikusten ari garenak aro kritikoaren moldea aldatu egiten du. Matematika oinarri hartuta eztabaidatzen ari gara ea hizkuntzak ikasteko prozesua moteldu egiten den gure soinuen banaketak egonkortzen direnean. Eta hiztun elebiduden inguruko galdera ugari sortzen dira. Elebidunek bi estatistika-multzo dauzkate buruan aldiberean eta batetik bestera pasatu behar dira solaskidea nor den kontuan izanda.
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.
Orduan, zera galdetu genion geure buruari: haurrek egiten al dituzte hizkuntza ezezagunen estatistikak? Hori frogatzeko, amerikar haurrak, inoiz beste hizkuntzarik entzun ez dutenak, mandarina entzuten jarri genituen euren aro kritikoan. Bagenekien haur elebakarrek eredu bera jarraitzen dutela Taipein eta Seattle-en mandarinaren soinuak entzutean. Sei eta zortzi hilabete artean guztiz berdin jokatzen dute. Baina bi hilaberen ostean zerbait harrigarria gertatzen da. Taiwandar haurrak hobetzen ari dira, baina amerikarrak ez. Orduan haur amerikarrak mandarin hizkuntzarekin kontaktuan jarri genituen. Mandarinez hitz egiten duten senideak eduki eta hilabeterako amerikarren etxera joango balira bezala zen. Haurrei 12 saiotan hitz egin zitzaien mandarinez. Horrelako itxura zuen laborategiak:
(Mandarin)
(Bideoa) Mandarin hiztuna: [mandarinez]
PK: So what have we done to their little brains?
PK: Zer egin diegu haurren burmuin txikiei?
(Laughter)
(Barreak)
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.
Kontrol-taldearengana joan behar izan genuen eta ziurtatu laborategira bidean ez zutela mandarina ikasi. Gero haur batzuk ekarri genituen eta ingelesa entzuten jarri. Eta grafikoan ikus dezakegu ingelesarekiko kontaktuak ez zuela eraginik izan haurren mandarina hobetzerakoan. Baina ikusi zer gertatzen zaien 12 sesiotan mandarina entzun duten haurrei. 10 hilabete eta erdiko taiwandar haurrak bezain ondo moldatzen dira. Horrekin frogatzen da haurrek estatistikak egiten dituztela hizkuntza berriekin. Parean dutena edozer dela ere, estatistikak egingo dituzte.
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.
Baina ikusi nahi genuen gizakiak zer eragin duen ikasketa-prozesu horretan. Horretarako, beste haur-talde bat hartu eta sesio-kopuru bera eskaini genien, 12 sesio. Baina hauek, telebistaren aurrean egin zuten. Eta gero beste batzuek soilik entzumenaren bitartez, pantailan pelutxezko hartz bati begira egin zuten. Zer egin diegu euren burmuin txikiei? Hemen ditugu entzumen-probaren emaitzak: haurrek ez dute ezer ikasi. Eta hemen bideoren bidezko probarenak: hemen ere ezer ez dute ikasi. Haurrek gizaki bat behar dute estatistikak egiteko. Burmuinaren alde sozialak agintzen du haurrak estatistikak egiten ari direnean.
We want to get inside the brain and see this thing happening
Burmuinera sartu
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.
eta hori nola gertatzen den ikusi nahi dugu, bai haurrak telebistaren aurrean daudenean bai gizakien aurrean daudenean. Eta, zorionez, tramankulu berri bat daukagu, magnetoenzefalografia, eta horrek ahalbidetzen digu azterketa egitea. Marteko lehorgailu bat dirudi, baina guztiz segurua da, ez da inbaditzailea, eta isila da. Zehaztasun milimetrikoa eskaintzen du espazioari dagokionez, eta milisegunduko zehaztasuna dauka 306 SQUIDi esker. SQUIDak interferentzia kuantikodun gailu super-eroaleak dira, eta horien bidez jasotzen ditugu pentsatzen ari garenean aldatzen diren eremu magnetikoak. Munduan lehenak gara haurrak MEG gailuen bidez grabatzen, ikasten ari diren bitartean
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.
Begira, hau Emma txikia da, sei hilabete ditu, eta hainbat hizkuntza entzuten ari da belarrietan dituen entzungailuen bitartez. Ikusten duzue lasai mugi daitekeela. Burua aztertzen diogu txanoan txertatutako bolatxoen bidez, horrela, nahi beste mugi daiteke. Benetako arrakasta teknikoa da. Eta zer ikusten dugu horrekin? Haurraren burmuina ikusten dugu. Haurrak bere hizkuntzako hitz bat entzuten duenean entzumen-eremuak argiztatu egiten dira, eta jarraian baita inguruko eremuak ere, ziurrenez koherentziari lotuta daudenak. Burmuineko eremuak bata bestearekin koordinatzen dira, eta kausalitateak eremu batek beste eremuak aktibatzea eragiten du.
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.
Urrezko aro aberats batean sartzen ari gara, non haurren burmuinaren garapenari buruzko jakintza handia dagoen. Haurraren burmuina ikusi ahal izango dugu emozio bat sentitzen duen bitartean, hitz egiten eta irakurtzen ikasten ari denean, matematikako problemak ebaztean, edo ideia bat bururatzen zaion unean. Eta gai izango gara ikasteko arazoak dituzten haurrei laguntza eskaintzeko, burmuinaren bidez. Poetek eta idazleek deskribatzen zuten moduan, uste dut gai izango garela ikusteko haurraren burua zein irekia den, haurraren buruak duen irekitasun miresgarria norainokoa den. Haur baten burmuina aztertzean gizakia izateak zein sekretu gordetzen dituen argituko dugu, eta prozesu horrekin agian lortuko dugu geure burua irekia izatea gauza berriak ikasteko bizitza guztian zehar.
Thank you.
Eskerrik asko.
(Applause)
(Txaloak)