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.
Gostaria que vocês dessem uma olhada neste bebê. O que chama atenção são seus olhos e a pele que você ama tocar. Mas hoje vou falar sobre algo que você não consegue ver: o que acontece em seu pequeno cérebro. As ferramentas modernas da neurociência estão nos mostrando que o que acontece por lá não é nada simples. E o que estamos aprendendo irá esclarecer o que os escritores românticos e poetas descreveram como a "vastidão celestial" da mente de uma criança.
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.
O que vemos aqui é uma mãe na Índia, falando Koro, que é uma língua recém-descoberta. E ela está falando com seu bebê. O que esta mãe e as 800 pessoas que falam Koro no mundo entendem, é que para preservar esta língua eles precisam falá-la aos bebês. É aí que mora um delicado quebra-cabeças. Por que não se consegue preservar uma língua falando com vocês e comigo, com os adultos? Bom, a resposta está no seu cérebro. O que vemos aqui é que os idiomas têm um período crítico de aprendizado. A forma de ler este slide é olhar para a sua idade na barra horizontal.
(Laughter)
(Risadas)
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.
E você verá na barra vertical sua habilidade em adquirir uma segunda língua. Bebês e crianças são gênios até os 7 anos de idade, quando acontece um declínio sistemático. Após a puberdade, nós deixamos de ser considerados. Nenhum cientista desafia esta curva. Mas laboratórios ao redor do mundo estão tentando descobrir porque funciona dessa forma.
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.
O trabalho no meu laboratório é focado no primeiro período crucial em desenvolvimento, quando os bebês tentam dominar quais sons são usados na sua própria língua. Achamos que ao estudar como os sons são aprendidos, teremos um modelo para o restante da linguagem e talvez para períodos cruciais que podem existir na infância, pro desenvolvimento social, emocional e cognitivo. Temos então estudado os bebês usando uma técnica no mundo todo e os sons de todas as línguas. O bebê senta no colo de um dos pais e nós os treinamos pra virar a cabeça quando um som muda de "ah" pra "ee". Se eles o fizerem no tempo certo, a caixa preta se acende e um ursinho panda toca bateria. Aos 6 meses eles adoram a tarefa.
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.
O que aprendemos? Bom, bebês ao redor do mundo são, o que gosto de descrever como, cidadãos do mundo. Eles conseguem distinguir todos os sons de todas as línguas, não importando o país testado ou a língua usada. E isso é extraordinário porque você e eu não podemos fazer o mesmo. Nós somos ouvintes presos à cultura. Podemos dintinguir os sons da nossa própria língua, mas não os de línguas estrangeiras. Então a pergunta que surge é: quando é que estes cidadãos do mundo se tornam os ouvintes linguisticamente presos que somos? E a resposta: antes de seus aniversários de um ano. O que você vê aqui é a performance na tarefa de virar a cabeça para bebês testados em Tokyo e nos Estados Unidos, aqui em Seattle, ao ouvir "ra" e "la" --- sons importantes pra língua inglesa, mas não pro japonês. Então dos 6 aos 8 meses os bebês são totalmente equivalentes. Dois meses após algo incrível acontece: os bebês nos Estados Unidos estão ficando bem melhores e os bebês no Japão estão ficando bem piores. Mas ambos os grupos de bebês estão se preparando justamente para a língua que irão aprender.
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.
Então a questão é: o que está acontecendo durante esse período crítico de dois meses? Esse é o período crítico para o desenvolvimento do som. Mas o que tá acontecendo? Há duas coisas acontecendo. A primeira é que os bebês estão nos ouvindo atentamente e estão calculando estatísticas ao nos ouvir falar. Eles estão calculando estatísticas. Ouçam duas mães falando maternês --- a língua universal que usamos quando falamos com crianças --- primeiro em inglês e depois em japonês.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
(video) Mãe americana: Ah... eu amo seus grandes olhos azuis, tão bonitos e legais.
(Japanese)
Mãe japonesa: [japonês]
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.
Durante a produção da fala, quando bebês escutam, o que eles estão fazendo é calculando estatísticas na língua que eles ouvem. E essas distribuições crescem. O que aprendemos é que bebês são sensíveis às estatísticas, e as do japonês e do inglês são muito, muito diferentes. Inglês tem vários R's e L's segundo mostra a distribuição. E a distruibuição em japonês é totalmente diferente onde vemos um grupo de sons intermediários, que é conhecido como o R japonês. Os bebês absorvem as estatísticas da língua e isso muda seus cérebros; os muda de cidadãos do mundo para os ouvintes culturalmente presos que somos. Mas enquanto adultos não estamos mais absorvendo estas estatísticas. Somos governados pelas representações na memória formadas logo cedo no desenvolvimento.
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.
Então o que vemos aqui está mudando nossos modelos do que trata o período crítico. Estamos argumentando de um ponto de vista matemático que o aprendizado de línguas poderá desacelerar quando nossas distribuições se estabilizarem. Isso tem levantado várias questões sobre pessoas bilíngues. Bilíngues devem manter dois conjuntos de estatísticas na mente ao mesmo tempo e alternar entre eles, um após o outro, dependendo da pessoa que eles estão falando.
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.
Então nos perguntamos: os bebês podem calcular estatísticas numa língua completamente nova? E testamos isso, expondo bebês americanos que nunca ouviram uma segunda língua, ao mandarim pela primeira vez durante o período crítico. Sabíamos que, quando monolingues foram testados em Taipei e Seattle nos sons do mandarim, mostraram o mesmo padrão. De 6 a 8 meses, eles são totalmente equivalentes. Dois meses depois, algo incrível acontece. Mas os bebês taiwaneses estão melhorando, não os americanos. O que fizemos foi expor os bebês americanos, durante esse período ao mandarim. Foi como ter parentes mandarins visitando por um mês, se mudarem para a sua casa e falarem com os bebês por 12 sessões. Aqui está como aconteceu no laboratório...
(Mandarin)
(Vídeo) Locutor em mandarim: [mandarim]
PK: So what have we done to their little brains?
O que fizemos com seus pequenos cérebros?
(Laughter)
(Risadas)
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.
Tivemos que ter um grupo de controle para assegurar que apenas por vir ao laboratório seu Mandarim não melhoraria. Um grupo de bebês veio e ouviu Inglês. E podemos ver no gráfico que a exposição ao Inglês não melhorou o Mandarim deles. Mas vejam o que aconteceu aos bebês expostos ao Mandarim por 12 sessões. Eles ficaram tão bons quanto os bebês de Taiwan que passaram os últimos 10 meses e meio ouvindo. O que demonstramos foi que bebês calcularam as estatísticas numa nova língua. Qualquer coisa que seja colocada em frente deles, fará parte das estatísticas.
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.
Mas nos perguntamos qual foi o papel do ser humano neste exercício de aprendizagem. Executamos então um outro grupo de bebês em que as crianças receberam a mesma dosagem, de 12 sessões, mas pela televisão; e um outro grupo de bebês que foi exposto somente ao áudio e olhou para um ursinho Teddy na tela. O que fizemos com seus cérebros? O que você vê aqui é o resultado do áudio --- nenhum aprendizado --- e o resultado do vídeo --- nenhum aprendizado. É preciso um ser humano pra que os bebês calculem estatísticas. O cérebro social está controlando quando os bebês estão calculando estatísticas.
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.
Nós queremos adentrar o cérebro e ver isto acontecendo enquanto os bebês estão em frente a televisões ao invés de seres humanos. Felizmente temos uma nova máquina de magnetoencefalografia (MEG), que nos permite fazer isso. Parece uma secador de cabelo marciano. Mas é totalmente seguro, completamente não-invasivo e silencioso. Estamos falando de precisão milimétrica focada na precisão espacial e em milisegundos usando o 306 receptores que são superconduzindo aparelhos de intereferência quântica --- para captar campos magnéticos que se modificam na medida em que pensamos. Somos os primeiros no mundo a documentar bebês numa máquina MEG enquanto eles estão aprendendo.
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.
Esta é a pequena Emma. Ela tem 6 meses. E ela está escutando diversas línguas através dos fones que estão nos seus ouvidos. Vocês podem ver que ela pode movimentar-se. Estamos rastreando sua cabeça com pequenas bolas de chumbo no chapéu, então ela é livre para mover-se livremente. É uma viagem técnica de força. O que estamos vendo? Estamos vendo o cérebro do bebê. Quando o bebê ouve uma palavra na sua língua as áreas auditivas se acendem e subsequentemente as áreas próximas que nós achamos estar relacionadas com a coerência, coordenando o cérebro com suas diferentes áreas, e causalidade, onde uma área causa a ativação de outra.
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.
Estamos embarcando numa era magnífica e dourada de conhecimento sobre o desenvolvimento cerebral infantil. Seremos capazes de ver os cérebros das crianças enquanto elas experienciam uma emoção, aprendem a falar e a ler, resolvem um problema matemático... ...têm uma idéia. E seremos capazes de criar intervenções cérebro-orientadas para crianças que têm dificuldade de aprendizado. Assim como poetas e escritores descreveram, seremos capazes de ver, eu acho, aquela maravilhosa e enigmática vastidão da mente de uma criança. Ao investigar o cérebro das crianças, iremos revelar verdades profundas sobre o que significa ser humano, e no processo, talvez sejamos capazes de ajudar a manter nossas próprias mentes abertas ao aprendizado para a vida inteira.
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)