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.
Noriu, kad žvilgtelėtumėte į šį kūdikį. Jūsų dėmesį patraukia jos akys ir oda, kurią taip malonu liesti. Tačiau šiandien aš kalbėsiu apie tai, kas yra nematoma, apie tai, kas vyksta mažose jos smegenyse. Šiuolaikinės neurologijos priemonės parodo mums, kad tai, kas ten vyksta prilygsta raketų mokslui. Ir tai, ko mes mokomės nušvies tai, ką romantiniai rašytojai ir poetai vadina vaikų proto "dangiškuoju atvirumu".
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.
Čia mes matome motiną iš Indijos, kalbančią Koro kalba, kuri yra naujai atrasta kalba. Ir ji kalba su savo mažyliu. Ši moteris -- ir dar 800 pasaulyje Koro kalba kalbančių žmonių -- supranta, kad norint išsaugoti šią kalbą, reikia ja kalbėti savo kūdikiams. Čia ir slypi lemiamas galvosūkis. Kodėl gi negalima išsaugoti kalbos kalbant ja su Jumis ir manimi, su suaugusiaisiais? Na, tai susiję su mūsų smegenimis. Čia mes matome, kad egzistuoja kritiniai kalbos mokymosi periodai. Norint suprasti šią skaidrę reikia žiūrėti į horizontalioje ašyje nurodytą savo amžių.
(Laughter)
(Juokas)
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.
O vertikalioje ašyje nurodytas jūsų gebėjimas įsisavinti antrąją kalbą. Kūdikiai ir vaikai yra genijai iki kol jiems sueina septyneri, tuomet prasideda sistemingas nuosmukis. Lytiškai subrendę mes prarandame kai kuriuos gebėjimus. Jokie mokslininkai dėl šios kreivės nebesiginčija, tačiau laboratorijos visame pasaulyje stengiasi išsiaiškinti, kodėl viskas vyksta būtent taip.
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.
Mano laboratorijoje darbas yra sutelktas į pirmąjį kritinį raidos periodą -- tai periodas, per kurį kūdikiai bando įsisavinti, kurie garsai yra vartojami jų kalboje. Mes manome, kad tirdami, kaip išmokstami garsai, mes sudarysime ne tik likusios kalbos modelį, bet galbūt ir kritinių periodų, galinčių egzistuoti vaikystėje socialinei, emocinei ir kognityvinei raidai, modelius. Taigi mes tyrėme kūdikius pasitelkdami metodą, kurį naudojame visame pasaulyje, ir visų kalbų garsus. Kūdikis sėdi ant vieno iš tėvų kelių, ir mes ugdome juos pasukti galvas kai garsas pasikeičia - kaip pavyzdžiui iš "a" į "e". Jeigu jie tai padaro atitinkamu laiku, juoda dėžė nušvinta ir pliušinė panda ima mušti būgną. Šešių mėnesių kūdikiai dievina šią užduotį.
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.
Taigi, ką mes išsiaiškinome? Na, viso pasaulio kūdikiai yra, kaip mes mėgstame sakyti, tarsi pasaulio gyventojai; jie gali atskirti visus visų kalbų garsus, nepaisant to, kurios šalies kūdikius mes tiriame ir kokią kalbą vartojame. Ir tai yra nuostabu, kadangi nei Jūs, nei aš, to padaryti negalime. Mes esame priklausomi nuo kultūros klausytojai. Mes galime atskirti mūsų pačių kalbos garsus, o ne užsienio kalbų garsus. Taigi kyla klausimas, kada gi šie pasaulio gyventojai tampa priklausomais nuo kultūros klausytojais, kokie esame mes? Atsakymas toks: prieš pirmuosius savo gimtadienius. Čia Jūs matote kaip atliekama ši galvos pasukimo užduotis su kūdikiais iš Tokijo ir iš Jungtinių Valstijų, čia Sietle, jiems klausantis "ra" ir "la" -- garsų, kurie anglų kalboje yra svarbūs, o japonų kalboje - ne. Taigi kūdikiai būdami šešių-aštuonių mėnesių amžiaus yra visiškai lygiaverčiai. Po dviejų mėnesių įvyksta kažkas neįtikėtino. Kūdikiai iš Jungtinių Valstijų tampa žymiai geresniais, o kūdikiai iš Japonijos tampa žymiai blogesniais tačiau abi šios kūdikių grupės ruošiasi būtent tai kalbai, kurią jie išmoks.
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.
Taigi kyla klausimas, kas vyksta šiuo kritiniu dviejų mėnesių periodu? Tai kritinis garsų vystymosi periodas, tačiau kas gi ten vyksta? O vyksta du dalykai. Pirmiausiai, kūdikiai mūsų įdėmiai klausosi, ir klausydami mus kalbant jie kaupia statistinius duomenis - jie kaupia statistinius duomenis. Taigi paklausykite dviejų mamų, kalbančių mamų kalba - universalia kalba, kurią vartojame kalbėdami su vaikais - pirmiausiai angliškai, o po to japoniškai.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
(Video) Mama, kalbanti anglų kalba: O, aš dievinu tavo dideles mėlynas akis - tokias gražias ir mielas.
(Japanese)
Mama, kalbanti japonų kalba: [Japoniškai]
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: Mums kalbant kūdikiai klausydamiesi kaupia tos kalbos, kurią girdi, statistinius duomenis. Ir šie pasiskirstymai didėja. Mes išsiaiškinome, kad kūdikiai yra jautrūs šiems statistiniams duomenims, ir, kad japonų ir anglų kalbų statistiniai duomenys yra labai labai skirtingi, Iš pasiskirstymo matyti, kad anglų kalboje yra daug "R" ir "L" raidžių O pasiskirstymas japonų kalboje yra visiškai kitoks, ten mes matome pereinamųjų garsų grupę, kuri yra vadinama japoniška R. Taigi vaikai sugeria statistinius kalbos duomenis ir šie pakeičia jų smegenis; iš pasaulio gyventojų jie paverčia juos priklausomais nuo kultūros klausytojais, kokie esame mes. Tačiau mes, kaip suaugusieji šių statistinių duomenų jau nebekaupiame. Mums įtaką daro vaizdiniai iš praeities, kurie susiformavo ankstyvuoju raidos etapu.
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.
Taigi, tai ką mes matome čia keičia mūsų turimus modelius apie kritinių periodų esmę. Mes argumentuojame iš matematinės pozicijos, kad kai mūsų pasiskirstymi stabilizuojasi kalbos medžiagos įsisavinimas gali sulėtėti. Tai kelia daug klausimų apie dvikalbius žmones. Dvikalbiai žmonės savo galvoje saugo du statistinių duomenų rinkinius vienu metu ir greitai pereina iš vieno į kitą, priklausomai nuo to, su kuo jie kalba.
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.
Taigi mes klausiame savęs, ar kūdikiai gali kaupti visiškai naujos kalbos statistinius duomenis? Mes tai ištyrėme duodami amerikiečiams kūdikiams, kurie niekada anksčiau nebuvo girdėję antrosios kalbos, paklausyti mandarinų kalbos pirmą kartą per kritinį periodą. Mes žinojome, kad kai Taipėjuje ir Sietle su mandarinų kalbos garsais buvo tiriami vienakalbiai, buvo gautas toks pats modelis. 6-8 mėnesiai, jie yra visiškai lygiaverčiai. Po dviejų mėnesių, nutinka kažkas neįtikėtino, tačiau žymiai pagerėja ne amerikiečiai kūdikiai, o taivaniečiai kūdikiai. Taigi šiuo periodu mes leidome amerikiečiams kūdikiams klausytis mandarinų kalbos Tai tarsi mandarinų kalba kalbantys giminaičiai atvyktų, apsistotų pas jus mėnesiui, ir kalbėtų su kūdikiais 12 užsiėmimų. Štai kaip tai atrodė laboratorijoje.
(Mandarin)
(Video) Kalbėtoja, kalbanti mandarinų kalba: [Mandarinų kalba]
PK: So what have we done to their little brains?
PK: Tai ką gi mes padarėme mažoms jų smegenėlėms?
(Laughter)
(Juokas)
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.
Turėjome sudaryti kontrolinę grupę, kad įsitikintumėme, kad tiesiog atėjimas į laboratoriją nepagerino Jūsų mandarinų kalbos įgūdžių. Taigi atvyko grupė kūdikių ir klausėsi anglų kalbos. Ir iš diagramos galime matyti, kad anglų kalbos poveikis nepagerino jų mandarinų kalbos įgūdžių. Tačiau pažvelkite, kas atsitiko kūdikiams, kurie mandarinų kalbos klausėsi 12 užsiėmimų. Jie tapo lygiaverčiais kūdikiams iš Taivano, kurie klausėsi šios kalbos dešimt su puse mėnesių. Tai rodo, kad kūdikiai fiksuoja naujos kalbos statistinius duomenis. Kad ir ką padėtumėme priešais juos, jie rinktų statistinius duomenis.
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.
Tačiau mus domina, kokį vaidmenį šiame mokymosi pratime atlieka žmogus. Taigi sudarėme dar vieną kūdikių grupę, kurioje vaikai gavo tiek pat, tuos pačius 12 užsiėmimų, tačiau per televizorių, o kita grupę sudarė kūdikiai, kurie buvo veikiami tik garso ir žiūrėjo į ekrane matomą pliušinį meškiuką. Kokią įtaką tai turėjo jų smegenims? Čia Jūs matote garso rezultatą - nebūta jokio mokymosi - o štai vaizdo rezultatas - nebūta jokio mokymosi. Tam, kad kūdikiai fiksuotų statistinius duomenis, yra būtina, kad dalyvautų žmogus. Socialinės smegenys valdo, kada kūdikiai fiksuoja savo statistinius duomenis.
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.
Mes norime patekti į smegenis ir pamatyti kaip tai vyksta kūdikiams esant priešais televizorius, ir priešais gyvus žmones. Laimei, mes turime naują aparatą, magnetoencefalografą, kuris leidžia mums tai padaryti. Tai atrodo tarsi plaukų džiovintuvas iš Marso. Tačiau jis yra visiškai saugus, visiškai neinvazinis ir tylus. Mes žiūrime milimetrų tikslumu atsižvelgdami į erdvinį ir milisekundinį tikslumą naudojant 306 SQUID - tai superlaidūs kvantinės interferencijos prietaisai - užregistruojantys magnetinių laukų pokyčius, kurie vyksta mums galvojant. Mes pirmieji pasaulyje įrašinėjame kūdikius šiame MEG aparate jiems mokantis.
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.
Taigi, čia mažoji Ema. Jai šeši mėnesiai. Ir ji klausosi įvairių kalbų per ausines, kurios yra jos ausyse. Jūs matote, ji gali judėti. Mes sekame jos galvytę mažais gaubte esančiais rutuliukais taigi ji gali judėti visiškai nevaržomai. Tai techninis iššūkis. Ką gi mes matome? Mes matome kūdikio smegenis. Kūdikiui išgirdus žodį savo kalba įsižiebia klausos sritys, o tuomet ir kitos aplinkui esančios sritys, kurios mūsų manymu yra susijusios su koherencija, kuri koordinuoja smegenų veiklą su skirtingomis zonomis, ir su priežastingumu, kai viena smegenų sritis aktyvuoja kitą sritį.
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.
Mes pradėjome didingą žinių apie vaiko smegenų vystymasį aukso amžių. Mes galėsime matyti, kaip veikia vaiko smegenys, kai jis patiria emocijas mokydamasis kalbėti ir skaityti, spręsti matematines užduotis, bei kai jam į galvą šauna mintis. Mes taip pat galėsime atrasti intervencijas smegenų pagrindu vaikams, kuriems kyla sunkumų mokantis. Visai kaip poetai ir rašytojai apibūdina, manau, mes galėsime pamatyti tą stebuklingą vaiko proto atvirumą, absoliutų, visišką atvirumą. Tirdami vaiko smegenis mes atskleisime gilumines tiesas apie tai, ką reiškia būti žmogumi, o laikui bėgant mes turėsim galimybę visą gyvenimą išlaikyti savo protą atvirą mokymuisi.
Thank you.
Ačiū.
(Applause)
(Plojimai)