Jag vill att ni tittar på det här barnet.
Ni dras till hennes ögon
och huden som ni älskar att röra vid.
Men idag ska jag tala om något som ni inte kan se,
det som händer i hennes lilla hjärna.
Neurovetenskapens moderna verktyg
visar oss att det som pågår där uppe
inte är något mindre än raketfysik.
Och det vi lär oss
kommer att klargöra för oss
vad romantiska författare och poeter
har beskrivit som den "himmelska öppenheten"
hos ett barns sinne.
Det vi ser här
är en mamma i Indien,
hon talar Koro,
som är ett nyupptäckt språk.
Hon pratar med sitt barn.
Det den här mamman --
och de 800 personer i världen som talar Koro --
förstår, är att för att bevara sitt språk,
måste de prata med sina barn på det.
Och där finns en kritisk gåta.
Varför är det så att man inte kan bevara ett språk
genom att tala det till dig och mig, till de vuxna?
Det har med hjärnan att göra.
Det vi ser här
är att det finns en kritisk inlärningsperiod för språk.
Man läser detta på så vis att din ålder är på den horisontella axeln
(Skratt)
Och på den vertikala axeln
ser du din förmåga att ta in ett andra språk.
Spädbarn och barn är genier
tills de fyller sju,
sedan sjunker det systematiskt.
Efter puberteten trillar vi ur diagrammet.
Inga vetenskapsmän ifrågasätter den här kurvan
men laboratorier över hela världen
försöker lista ut varför det funkar på det här viset.
Arbetet i mitt labb är fokuserat
på den första kritiska utvecklingsperioden --
och det är den period då
spädbarn försöker bemästra de ljud som används i deras språk.
Vi tror att vi, genom att studera inlärningen av ljud,
kommer att ha en modell för resten av språket,
och kanske för andra kritiska perioder under barndomen
när det gäller social, känslomässig
och kognitiv utveckling.
Så vi har studerat dessa spädbarn
med hjälp av en teknik som vi använder över hela världen
med ljud från alla språk.
Spädbarnet sitter i förälderns knä,
och vi lär dem att vända på huvudet när ett ljud förändras --
till exempel från "ah" till "ii"
Om de gör detta i rätt tid,
lyser den svarta asken upp
och en panda slår på en trumma.
En sexmånaders älskar den här uppgiften
Vad har vi lärt oss?
Att spädbarn över hela världen
är vad jag brukar beskriva som
världsmedborgare;
De kan urskilja alla ljud i alla språk,
oavsett vilket land vi testar och vilket språk vi använder.
Och det är anmärkningsvärt för du och jag kan inte göra det.
Vi är kulturbundna lyssnare.
Vi kan urskilja ljud i vårt eget språk,
men inte ljud i främmande språk.
Så frågan uppkommer,
när blir dessa världsmedborgare
de språkstyrda lyssnare som vi är?
Svaret är: innan deras första födelsedag.
Det ni ser här är resultatet av huvudvändningsuppgiften
för spädbarn testade i Tokyo och i USA,
här i Seattle,
när de lyssnade på "ra" och "la" --
ljud som är viktiga i engelskan, men inte i japanskan.
Vid sex till åtta månaders ålder är barnen helt likvärdiga.
Två månader senare händer något otroligt.
Spädbarnen i USA blir mycket bättre,
och spädbarnen i Japan blir mycket sämre,
men båda grupperna av spädbarn
förbereder sig för exakt det språk som de kommer att lära sig.
Så frågan är, vad är det som händer
under denna kritiska tvåmånadersperiod?
Det är den perioden då ljud utvecklas,
men vad är det som händer där uppe?
Två saker händer.
Den första är att barnen lyssnar medvetet på oss,
och de för statistik medan de lyssnar på hur vi pratar --
de för statistik.
Lyssna på två mödrar som pratar mammiska --
det universella språk vi använder när vi talar till barn --
först på engelska, sedan på japanska.
(Video) Engelsk mamma: Åh, jag älskar dina stora blå ögon --
så söta och fina.
Japansk mamma: [japanska]
Patricia Kuhl: När talet utvecklas,
när barn lyssnar,
så för de statistik
över det språk de hör.
Och spridningen ökar.
Det vi har lärt oss
är att spädbarn är känsliga för statistiken,
och att statistiken för japanska och engelska är väldigt olika.
Engelskan har många R och L
visar spridningen.
Och spridningen inom japanskan är helt annorlunda,
där ser vi en grupp av mellanljud,
som är kända som japanska R.
Så spädbarnen suger upp
språkets statistik
och det förändrar deras hjärnor;
förändrar dem från att vara världsmedborgare
till att bli de kulturbundna lyssnare som vi är.
Men vi vuxna
suger inte upp den där statistiken längre.
Vi styrs av de minnesbilder
som formats tidigt i vår utveckling.
Så det vi ser här
förändrar vår modell av vad den kritiska perioden handlar om.
Vi argumenterar detta från en matematisk ståndpunkt
att språkinlärningen kan bli långsammare
när spridningen stabiliseras.
Detta väcker en mängd frågor när det gäller tvåspråkiga personer.
Tvåspråkiga måste hålla ordning på två statistik-set samtidigt
och växla mellan dem,
beroende på vem de pratar med.
Så vi frågade oss själva,
kan spädbarn ta in statistik för ett helt nytt språk?
Vi testade detta genom att exponera amerikanska spädbarn
som aldrig hört ett andra språk
för mandarin för första gången under den kritiska perioden.
Vi visste att när enspråkiga testades på
mandarinljud i Taipei och i Seattle,
så visade de samma mönster.
Vid sex till åtta månader är de helt likvärdiga.
Två månader senare händer något otroligt.
Men de taiwanesiska spädbarnen blir bättre, inte de amerikanska.
Så det vi gjorde var att exponera de amerikanska spädbarnen
för mandarin.
Det var som att ha mandarintalande släktingar på besök i en månad
som bor i ditt hus
och talar till barnet vid 12 tillfällen.
Så här såg det ut i laboratoriet.
(Video) Mandarintalande: [Mandarin]
PK: Så vad har vi gjort med deras små hjärnor?
(Skratt)
Vi använde en kontrollgrupp
för att vara säkra på att det inte bara är själva laboratoriemiljön
som förbättrar mandarinkunskaperna.
Så en grupp spädbarn kom in och lyssnade på engelska.
Vi kan se i den här grafen
att exponering för engelska inte förbättrade deras mandarin.
Men se vad som hände med de spädbarn
som exponerades för mandarin vid 12 tillfällen.
De var lika bra som de taiwanesiska spädbarnen
som lyssnat till språket under 10 och en halv månad.
Det detta visade
är att barn för statistik över ett nytt språk.
Vadhelst du lägger fram, så för de statistik över det.
Men vi undrade vilken roll
människan spelade
i den här inlärningsövningen.
Så vi testade en annan grupp med spädbarn,
där de fick samma mängd, samma 12 tillfällen,
men via TV
och ytterligare en grupp spädbarn som bara fick ljudexponering
medan de tittade på en teddybjörn på skärmen.
Vad gjorde vi med deras hjärnor?
Det ni ser här är ljudresultatet --
ingen inlärning överhuvudtaget --
och videoresultatet --
ingen inlärning överhuvudtaget.
Det krävs en människa
för att spädbarnen ska föra statistik.
Den sociala hjärnan styr
när spädbarnen ska föra statistik.
Vi vill komma in i hjärnan
och se detta hända
när spädbarn är vid TV:n,
jämfört med när de är med en människa.
Som tur är så har vi en ny maskin,
magnetencefalografi,
som låter oss göra detta.
Det ser ut som en hårtork från Mars.
Men är helt ofarligt,
gör ingen skada och är helt tyst.
Och vi får millimeterprecision
i det rumsliga
och millisekundprecision
genom att använda 306 SQUIDs --
det är supraledande
kvant-interferensenheter --
som plockar upp magnetfälten
som förändras när vi tänker.
Vi är de första i världen
som testar spädbarn
i en MEG-maskin
medan de lär sig.
Detta är lilla Emma.
Hon är sex månader.
Hon lyssnar till olika språk
i hörlurarna som är i hennes öron.
Som ni kan se så kan hon röra sig.
Vi följer hennes huvud
med små pellets i en hätta,
så hon kan röra sig helt obehindrat.
Det är ett tekniskt kraftprov.
Vad är det vi ser?
Vi ser spädbarnets hjärna.
När barnet hör ett ljud på sitt språk
lyser hörselcentrum upp
och sedan även områden runtom det
som vi tror hör ihop med koherens,
att hjärnan koordineras med sina olika områden,
och kausalitet,
att ett hjärnområde orsakar att ett annat aktiveras.
Vi är på väg in
i en stor och gyllene tidsålder
när det gäller kunskap om hjärnans utveckling hos barn.
Vi kommer att kunna se barns hjärnor
när de upplever en känsla,
när de lär sig tala och läsa,
när de löser matematikproblem
när de får idéer.
Och vi kommer kunna uppfinna hjärnbaserade hjälpmedel
för barn med inlärningssvårigheter.
Precis som poeterna och författarna beskrev,
så tror jag vi kommer kunna se
den där underbara öppenheten,
hel och full öppenhet
i ett barns sinne.
När vi undersöker barnets hjärna
kommer vi att uppdaga djupa sanningar
om vad det innebär att vara människa,
och i den processen
kommer vi kanske kunna hjälpa våra egna sinnen att hålla sig öppna för inlärning
under hela våra liv.
Tack.
(Applåder)