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.
Pozrite sa na toto bábätko. Čo vás upúta, sú jej oči a pokožka, ktorej by ste sa radi dotkli. Dnes vám však poviem o niečom, čo nemôžete vidieť, o tom, čo sa deje v jej malom mozgu. Moderné prostriedky neurovied nám ukazujú, že to, čo sa v ňom deje, nie je nič iného než komplexná veda. Naše zistenia trochu objasnia to, čo romantický spisovatelia a básnici opisovali ako "nadpozemskú otvorenosť" detských myslí.
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.
Tu vidíme matku v Indii, ktorá používa jazyk Koro, čo je novoobjavený jazyk. Rozpráva sa so svojím dieťaťom. Táto matka -- a 800 ďalších ľudí na svete, ktorý jazykom Koro hovoria -- vedia, že v záujme zachovanie tohoto jazyka, ním musia hovoriť so svojimi deťmi. A tu je tá zásadná záhada. Prečo nie je možné zachovať jazyk tým, že ním hovoria s vami a so mnou, s dospelými? Má to čo do činenia s vaším mozgom. Tu vidíme, že jestvuje kritické obdobie pre naučenie sa jazyka. Tento graf čítame tak, že sa pozrieme na svoj vek na vodorovnej osi.
(Laughter)
(Smiech)
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.
A na zvislej vidíte schopnosť pre osvojenie si druhého jazyka. Bábätká a deti sú géniovia, pokým nedosiahnu vek 7 rokov, potom táto schopnosť systematicky klesá. Po puberte vypadneme mimo mapu. Žiadni vedci nespochybňujú túto krivku, ale laboratóriá na celom svete sa pokúšajú zistiť, prečo to funguje takto.
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.
V mojom laboratóriu sa sústreďujeme na prvé kritické obdobie vo vývoji -- a to je obdobie, kedy sa bábätká pokúšajú osvojiť si, ktoré zvuky sú používané v ich jazyku. Myslíme si, že štúdiom osvojovania si zvukov, získame model pre jazyk vo všeobecnosti, a možno aj pre kritické obdobia, ktoré môžu v detstve existovať pre sociálny, emocionálny a kognitívny vývin. Študujeme bábätká pomocou techniky, ktorú používame na celom svete a pomocou zvukov zo všetkých jazykov. Dieťa sedí v lone svojho rodiča, a cvičíme ich, aby otočili hlavou, keď sa zmení zvuk -- napríklad z "ah" na "ee". Ak tak urobia vo vhodnom okamihu, čierna skrinka sa rozsvieti a panda zabubnuje. 6-mesační zbožňujú túto úlohu.
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.
Čo sme zistili? Bábätká na celom svete sú, ako to rada nazývam, svetoobčania; sú schopné rozlišovať všetky zvuky všetkých jazykov, bez ohľadu na krajinu, v ktorej testujeme a jazyk, ktorý používame. A to je obdivuhodné, pretože vy ani ja to nedokážeme. Sme kultúrne zviazaní poslucháči. Rozlišujeme zvuky nášho vlastného jazyka, ale nie zvuky cudzích jazykov. Vyvstáva tak otázka, kedy sa tí svetoobčania stanú kultúrne zviazanými poslucháčmi, ako sme my? Odpoveď je: pred svojimi prvými narodeninami. Tu vidíte úlohu s otáčaním hlavy u detí testovaných v Tokiu a v USA, tu v Seattli, keď počúvali "ra" a "la" -- zvuky dôležité v angličtine, ale nie v japončine. Od šiesteho do ôsmeho mesiaca nie je medzi bábätkami rozdiel. O dva mesiace neskôr sa stane niečo neuveriteľné. Bábätká v USA sa podstatne zlepšujú, bábätká v Japonsku sa podstatne zhoršujú, ale obe skupiny bábätok sa pripravujú na presne ten jazyk, ktorý sa budú učiť.
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.
Otázkou teda je, čo sa deje počas tohoto 2-mesačného kritického obdobia? Je to obdobie vývoja zvukov, ale čo sa deje tam hore? Dejú sa dve veci. Prvou je, že bábätká nás uprene počúvajú a robia si štatistiku, kým nás počúvajú -- robia si štatistiku. Vypočujte si dve matky hovoriace "mamštinou" -- univerzálnym jazykom, ktorý používame, keď hovoríme s deťmi -- najprv v angličtine, a potom v japončine.
(Video) Ah, I love your big blue eyes -- so pretty and nice.
(Video) anglická matka: Ooo, aké ty len máš roztomilé modré očičká -- také peknučké a roztomilé.
(Japanese)
Japonská matka: [po japonsky]
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: V priebehu rozhovoru, keď bábätká načúvajú, si robia štatistiku jazyka, ktorý počujú. Tie rozdelenia rastú. Zistili sme, že bábätká sú citlivé k tejto štatistike a štatistika japončiny a angličtiny je veľmi, veľmi rozdielna. V angličtine sú časté R-ka a L-ka, ako vidíme na rozdelení. Rozdelenie japončiny je úplne odlišné, vidíme skupinu prechodných zvukov, známe ako japonské R. Bábätká teda vstrebávajú štatistiku jazyka a mení to ich mozog; mení ich to zo svetoobčanov na kultúrne zviazaných poslucháčov, ako sme my. My dospelí už nevstrebávame tieto štatistiky. Ovládajú nás obrazy v našej pamäti, ktoré vznikli počas raného vývoja.
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.
To, čo tu vidíme mení naše modely o význame kritického obdobia. Z matematického hľadiska tvrdíme, že osvojovanie si jazykových prvkov sa môže spomaľovať, keď sa rozdelenia stabilizujú. Vyvstáva mnoho otázok o ľuďoch ovládajúcich 2 jazyky. Títo ľudia musia mať v hlave štatistiku o oboch naraz a prepínať medzi nimi, jednu po druhej, v závislosti na tom, s kým hovoria.
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.
Pýtali sme sa teda, dokážu si bábätká robiť štatistiku o úplne novom jazyku? Testovali sme to tak, že sme americké bábätká, ktoré sa nikdy nestretli s iným jazykom, nechali počúvať mandarínčinu počas kritického obdobia. Vedeli sme, že keď sa jednojazyčné deti testovali v Taipei a v Seattli v súvislosti so zvukmi z mandarínčiny, výsledok bol rovnaký. Nebol rozdiel medzi 6 a 8-mesačnými. O dva mesiace sa stalo niečo neuveriteľné. Taiwanské bábätká sa zlepšujú, ale americké nie. Nechali sme počas tohoto obdobia americké bábätká počúvať mandarínčinu. Bolo to, ako keby ste mali mandarínskych príbuzných na návšteve, ktorí prišli do vášho domu a hovorili s bábätkami počas 12-tich sedení. Takto to vyzeralo v laboratóriu.
(Mandarin)
(Video) Mandarínsky hovoriaca osoba: [mandarínčina]
PK: So what have we done to their little brains?
PK: Čo sme to len spravili s ich malými mozgami?
(Laughter)
(Smiech)
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.
Museli sme mať kontrolnú skupinu, aby sme sa uistili, že mandarínčinu nezlepšil len samotný príchod do laboratória. Prišla teda skupina detí a počúvali angličtinu. Na grafe vidíme, že angličtina nezlepšila ich mandarínčinu. Ale pozrite sa, čo sa stalo s bábätkami, ktoré počúvali mandarínčinu na 12-tich sedeniach. Boli na tom tak dobre, ako deti na Taiwane, ktoré ju počúvali 10 a pol mesiaca. To ukázalo, že bábätká si robia štatistiku z nového jazyka. Čokoľvek im predložíte, urobia si z toho štatistiku.
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.
Zaujímalo nás však, akú úlohu zohráva samotný človek v tomto procese. Vytvorili sme ďalšiu skupinu bábätiek, ktoré sa zúčastnili takisto 12-tich sedení, ale použili sme televíziu, a ďalšiu skupinu bábätiek, ktoré počúvali iba zvuk a pozerali sa na medvedíka na obrazovke. Čo sme urobili s ich mozgami? Tu vidíte výsledky za použitia iba samotného zvuku -- nič sa nenaučili -- a za použitia videa -- nič sa nenaučili. Bábätká potrebujú ľudskú bytosť, aby si urobili štatistiku. Sociálny cit mozgu kontroluje, kedy si bábätká štatistiku robia.
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.
Chceme sa dostať do mozgu, aby sme videli, čo sa deje, keď bábätká sedia pred televízorom, v porovnaní s tým, keď sú s človekom. Našťastie, máme nový prístroj, magnetoencefalograf (MEG), ktorý nám toto umožňuje. Vypadá ako sušič na vlasy z Marsu. Je však úplne bezpečný, neinvazívny a tichý. Čo sa týka priestorovej presnosti, sme na milimeter presní a na milisekundy presní. Používame 306 SQUID-ov -- čo sú supervodivé kvantovo interferenčné prístroje -- aby sme zachytili magnetické polia, ktoré sa menia, keď premýšľame. Sme prví na svete, kto zaznamenáva pomocou MEG prístroja bábätká, počas učenia.
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.
Toto je malá Emma. Má šesť mesiacov. Počúva rozličné jazyky pomocou sluchátok, ktoré má v ušiach. Vidíte, že sa môže pohybovať. Sledujeme pohyby jej hlavy pomocou senzorov v čiapke, takže sa môže úplne voľne pohybovať. Je to technický husársky kúsok. Čo vidíme? Vidíme mozog bábätka. Keď dieťa počuje slovo vo svojom jazyku, oblasti vnímajúce zvuk sa rozsvietia, a následne oblasti okolo nich, o ktorých si myslíme, že súvisia s koordináciou rôznych oblastí mozgu a kauzalitou, jedna oblasť mozgu spôsobuje aktiváciu inej oblasti.
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.
Začína sa veľkolepý a zlatý vek pochopenia vývinu mozgu u detí. Budeme schopní vidieť mozog dieťaťa, keď niečo pociťuje, keď sa učí hovoriť a čítať, keď rieši matematický problém, keď mu napadne nejaká myšlienka. A budeme schopní vyvinúť zákroky do mozgu detí, ktoré majú ťažkosti s učením. Presne ako opisovali básnici a spisovatelia, myslím, že budeme schopní vidieť tú podivuhodnú otvorenosť, úplnú otvorenosť detských myslí. Skúmaním mozgu detí odhalíme hlbokú pravdu o tom, čo to znamená byť človekom, a zároveň možno budeme vedieť pomôcť udržať našu myseľ otvorenú pre učenie počas celého nášho života.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(Potlesk)