ABOUT THE SPEAKER
Michael Merzenich - Neuroscientist
Michael Merzenich studies neuroplasticity -- the brain's powerful ability to change itself and adapt -- and ways we might make use of that plasticity to heal injured brains and enhance the skills in healthy ones.

Why you should listen

One of the foremost researchers of neuroplasticity, Michael Merzenich's work has shown that the brain retains its ability to alter itself well into adulthood -- suggesting that brains with injuries or disease might be able to recover function, even later in life. He has also explored the way the senses are mapped in regions of the brain and the way sensations teach the brain to recognize new patterns.

Merzenich wants to bring the powerful plasticity of the brain into practical use through technologies and methods that harness it to improve learning. He founded Scientific Learning Corporation, which markets and distributes educational software for children based on models of brain plasticity. He is co-founder and Chief Science Officer of Posit Science, which creates "brain training" software also based on his research.

Merzenich is professor emeritus of neuroscience at the University of California, San Francisco.

More profile about the speaker
Michael Merzenich | Speaker | TED.com
TED2004

Michael Merzenich: Growing evidence of brain plasticity

Michael Merzenich谈重塑大脑

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神经学家Michael Merzenich谈论大脑的神秘而强大的功能之一:大脑主动重塑自身的能力。他正在研究利用大脑的可塑性来增强我们的技能以及恢复缺失的功能。
- Neuroscientist
Michael Merzenich studies neuroplasticity -- the brain's powerful ability to change itself and adapt -- and ways we might make use of that plasticity to heal injured brains and enhance the skills in healthy ones. Full bio

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This machine, which哪一个 we all have residing居住 in our skulls头骨,
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我们每个人脑袋中的这台机器,
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reminds提醒 me of an aphorism格言, of a
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让我想起
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comment评论 of Woody伍迪 Allen艾伦
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Woody Allen的一句名言,
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to ask about what is the very best最好 thing to have within your skull头骨.
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就是问你脑袋里最好的东西是什么。
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And it's this machine.
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答案就是这台机器。
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And it's constructed for change更改. It's all about change更改.
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它是为改变而构建的。一切均与改变有关。
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It confers赋予 on us the ability能力 to do things tomorrow明天 that we can't do today今天,
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它可以让我们明天做今天无法做到之事,
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things today今天 that we couldn't不能 do yesterday昨天.
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今天做昨天无法做到之事。
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And of course课程 it's born天生 stupid.
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当然,它刚出生的时候是愚蠢的。
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The last time you were in the presence存在 of a baby宝宝 --
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上次你见到婴儿的时候——
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this happens发生 to be my granddaughter孙女, Mitra米特拉.
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刚好这是我的孙女Mitra。
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Isn't she fabulous极好?
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她很棒吧?
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(Laughter笑声)
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(笑声)
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But nonetheless尽管如此, when she popped膨化 out
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不管怎样,当她出生的时候,
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despite尽管 the fact事实 that her brain had actually其实 been progressing进展
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尽管事实上她的大脑已经
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in its development发展 for several一些 months个月 before
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在子宫内
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on the basis基础 of her experiences经验 in the womb子宫 --
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发育了好几个月。
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nonetheless尽管如此, she had very limited有限 abilities能力,
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但是跟任何一个
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as does every一切 infant婴儿
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自然出生的婴儿一样,
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at the time of normal正常, natural自然 full-term足月 birth分娩.
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她的能力非常有限。
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If we were to assay化验 her perceptual知觉的 abilities能力, they would be crude原油.
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如果我们测试她的感知能力,我们会发现这些能力是非常原始的。
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There is no real真实 indication迹象 that there is any real真实 thinking思维 going on.
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而且没有确切的迹象表明她有真正的思考能力。
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In fact事实 there is little evidence证据 that there is any
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实际上,几乎没有证据表明
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cognitive认知 ability能力 in a very young年轻 infant婴儿.
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一个刚出生的婴儿有任何认知能力。
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Infants婴幼儿 don't respond响应 to much.
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婴儿没有什么反应。
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There is not really much of an indication迹象 in fact事实 that there is a person on board.
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没有什么迹象表明大脑里有个人在掌控。
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(Laughter笑声)
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(笑声)
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And they can only in a very primitive原始 way, and in a very limited有限 way
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而且他们只能以一种非常原始的,非常有限的方式
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control控制 their movements运动.
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来控制他们的动作。
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It would be several一些 months个月 before this infant婴儿
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几个月后,这个婴儿
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could do something as simple简单 as reach达到 out and grasp把握
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72000
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才能在随意控制下做一些简单的动作
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under voluntary自主性 control控制 an object目的 and retrieve取回 it,
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74000
2000
比如伸手抓握东西并拿回来,
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usually平时 to the mouth.
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76000
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通常送到嘴巴里。
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And it will be some months个月 beforewardbeforeward,
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78000
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还得再过几个月,
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and we see a long steady稳定 progression级数
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80000
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经过漫长稳定的发展,
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of the evolution演化 from the first wiggles,
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83000
2000
才能一步步从晃动身体,
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to rolling压延 over, and sitting坐在 up, and crawling爬行,
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2000
到翻身,到坐起,到爬行,
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standing常设, walking步行,
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站立,走路,
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before we get to that magical神奇 point
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然后我们才能到达到这个神奇的时刻,
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in which哪一个 we can motatemotate in the world世界.
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可以在世界上自由行动。
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And yet然而, when we look forward前锋 in the brain
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然而,当我们研究大脑时,
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we see really remarkable卓越 advance提前.
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95000
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我们发现非常显著的进化。
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By this age年龄 the brain can actually其实 store商店.
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2000
到这个年龄时大脑实际上能够储存东西了。
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It has stored存储, recorded记录,
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它已经可以储存,记录,
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can fastly快速 retrieve取回
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并且很快的检索出
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the meanings含义 of thousands数千,
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成千上万个物体,行为,
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tens of thousands数千 of objects对象,
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以及它们在这个世界上
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actions行动, and their relationships关系 in the world世界.
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的各种关系的意义。
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And those relationships关系 can in fact事实 be constructed in hundreds数以百计 of thousands数千,
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而且这些关系其实能够以成千上万
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potentially可能 millions百万 of ways方法.
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甚至上百万种方式来组建。
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By this age年龄 the brain controls控制 very refined精制 perceptual知觉的 abilities能力.
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115000
5000
到这个年龄时,大脑拥有非常精细的知觉能力。
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And it actually其实 has a growing生长 repertoire剧目 of cognitive认知 skills技能.
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120000
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并且其认知技巧也在不断发展。
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This brain is very much a thinking思维 machine.
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大脑基本上已经是一个思考的机器。
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And by this age年龄 there is absolutely绝对 no question
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到这个年龄时,毫无疑问的是,
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that this brain, it has a person on board.
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大脑里已经有一个“人”来掌控了。
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And in fact事实 at this age年龄 it is substantially基本上 controlling控制 its own拥有 self-development自我发展.
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事实上,在这个年龄,大脑在很大程度上控制着自身的发展。
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And by this age年龄 we see a remarkable卓越 evolution演化
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在这个年龄,我们可以发现
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in its capacity容量 to control控制 movement运动.
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139000
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它在控制动作的能力上有显著的进化。
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Now movement运动 has advanced高级 to the point
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2000
现在,其控制动作的能力进化到
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where it can actually其实 control控制 movement运动 simultaneously同时,
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3000
它可以以复杂的方式同步控制
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in a complex复杂 sequence序列, in complex复杂 ways方法
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147000
2000
一些复杂组合的动作,
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as would be required需要 for example
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比如像踢足球,
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for playing播放 a complicated复杂 game游戏,
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151000
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这类复杂的运动
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like soccer足球.
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所需的复杂组合动作。
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Now this boy男孩 can bounce弹跳 a soccer足球 ball on his head.
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155000
3000
这个男孩可以用头顶颠球。
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And where this boy男孩 comes from, Sao圣保罗 Paulo圣保罗, Brazil巴西,
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2000
他来自巴西的圣保罗,
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about 40 percent百分 of boys男孩 of his age年龄 have this ability能力.
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4000
当地这么大的男孩有大约百分之40的拥有这个能力。
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You could go out into the community社区 in Monterey蒙特雷,
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164000
4000
但你若去蒙特雷的社区,
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and you'd have difficulty困难 finding发现 a boy男孩 that has this ability能力.
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168000
3000
找到一个拥有这种能力的男孩是困难的。
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And if you did he'd他会 probably大概 be from Sao圣保罗 Paulo圣保罗.
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171000
3000
如果你找到一个,说不定还是从圣保罗来的。
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(Laughter笑声)
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174000
1000
(笑声)
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That's all another另一个 way of saying
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175000
2000
这说明了
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that our individual个人 skills技能 and abilities能力
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177000
2000
我们个人的技巧和能力
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are very much shaped成形 by our environments环境.
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179000
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基本是由环境塑造的。
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That environment环境 extends扩展 into our contemporary现代的 culture文化,
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181000
3000
这个环境可扩大至我们的当代文化,
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the thing our brain is challenged挑战 with.
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184000
2000
其为我们的大脑提供挑战。
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Because what we've我们已经 doneDONE in our personal个人 evolutions变阵
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186000
2000
因为我们每个人在个人进化中所做的,
03:20
is build建立 up a large repertoire剧目 of specific具体 skills技能 and abilities能力
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188000
4000
是建立一套巨大的特定的
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that are specific具体 to our own拥有 individual个人 histories历史.
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192000
2000
受我们个人经历影响的技能与能力。
03:26
And in fact事实 they result结果 in a wonderful精彩
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2000
实际上,人类奇妙的差异性
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differentiation区别 in humankind人类,
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196000
3000
就是这样造成的。
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in the way that, in fact事实, no two of us
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199000
2000
也就是说,我们每个人都是
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are quite相当 alike一样.
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201000
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独一无二的。
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Every一切 one of us has a different不同 set of acquired后天 skills技能 and abilities能力
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203000
3000
我们每个人都拥有一套与众不同的技巧和能力,
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that all derive派生 out of the plasticity可塑性,
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206000
2000
而这些技巧和能力全部都是由
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the adaptability适应性 of this really remarkable卓越 adaptive自适应 machine.
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208000
5000
大脑这个具有非凡适应性机器的可塑性和适应性发展而来。
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In an adult成人 brain of course课程 we've我们已经 built内置 up
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213000
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对于一个成人的大脑,当然我们已经掌握了
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a large repertoire剧目 of mastered掌握 skills技能 and abilities能力
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216000
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一套数量巨大的技能和能力,
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that we can perform演出 more or less automatically自动 from memory记忆,
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218000
3000
我们或多或少地能够根据记忆自动行动,
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and that define确定 us as acting演戏, moving移动, thinking思维 creatures生物.
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221000
5000
这也让我们成为行动的,移动的,思考的生物。
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Now we study研究 this,
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226000
2000
我们作为大学实验室的科学家,
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as the nerdy书呆子, laboratory实验室, university-based为主的大学 scientists科学家们 that we are,
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228000
3000
书呆子,正研究这方面的问题,
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by engaging the brains大脑
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231000
2000
我们研究动物的大脑,
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of animals动物 like rats大鼠, or monkeys猴子,
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233000
3000
如老鼠,猴子的,
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or of this particularly尤其 curious好奇 creature生物 --
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236000
3000
还有这个奇妙的生物的,
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one of the more bizarre奇异的 forms形式 of life on earth地球 --
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239000
3000
这个地球上很奇怪的生物形态,
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to engage从事 them in learning学习 new skills技能 and abilities能力.
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242000
3000
我们研究这些大脑是如何学习新技能和能力的。
04:17
And we try to track跟踪 the changes变化 that occur发生
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245000
2000
并且我们试图记录在获得新技能或能力的同时,
04:19
as the new skill技能 or ability能力 is acquired后天.
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247000
2000
大脑发生了怎样的变化。
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In fact事实 we do this in individuals个人
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249000
3000
实际上我们在这些不同物种
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of any age年龄, in these different不同 species种类 --
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252000
2000
的所有年龄阶段都做研究。
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that is to say from infanciesinfancies,
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254000
2000
也就是说,从婴儿期,
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infancy婴儿期 up to adulthood成年 and old age年龄.
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256000
4000
幼儿期,一直到成年期和老年期。
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So we might威力 engage从事 a rat, for example,
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260000
2000
举例来说,我们可能研究一只
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to acquire获得 a new skill技能 or ability能力
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262000
2000
老鼠是如何获得新技能或能力的,
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that might威力 involve涉及 the rat using运用 its paw爪子
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264000
3000
这技能可能是用它的爪子
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to master particular特定 manual手册 grasp把握 behaviors行为
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267000
2000
掌握一个特定的抓握行动,
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just like we might威力 examine检查 a child儿童
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269000
3000
与此类同的是,我们可能会研究一个孩子
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and their ability能力 to acquire获得 the sub-skills子技能,
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272000
2000
研究他们如何获得
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or the general一般 overall总体 skill技能 of accomplishing完成 something
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274000
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像掌握阅读的整体技能
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like mastering母带 the ability能力 to read.
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276000
3000
或其中的次级技能。
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Or you might威力 look in an older旧的 individual个人
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或者我们可能研究一个更年长的个体
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who has mastered掌握 a complex复杂 set of abilities能力
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281000
2000
其所掌握的一套复杂的能力
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that might威力 relate涉及 to reading musical音乐 notation符号
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283000
2000
跟其阅读音乐符号的能力之间的关联,
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or performing执行 the mechanical机械 acts行为 of performance性能
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285000
3000
或其执行机械行为的能力
05:00
that apply应用 to musical音乐 performance性能.
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288000
3000
如何应用到演奏乐器方面。
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From these studies学习 we defined定义 two great epochs时代
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291000
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通过这些研究,我们确定了大脑塑造期
05:06
of the plastic塑料 history历史 of the brain.
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294000
3000
的两个重要时期。
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The first great epoch时代 is commonly常用 called the "Critical危急 Period."
118
297000
3000
第一个重要时期是通常所谓的“关键时期”。
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And that is the period in which哪一个 the brain is setting设置 up
119
300000
2000
在这个时期,大脑形成其最初的形态,
05:14
in its initial初始 form形成 its basic基本 processing处理 machinery机械.
120
302000
3000
其基本的运行设置。
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This is actually其实 a period of dramatic戏剧性 change更改
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305000
3000
这个时期大脑会发生巨大的变化,
05:20
in which哪一个 it doesn't take learning学习, per seSE, to drive驾驶
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308000
3000
但本质上而言,它并不需要通过学习
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the initial初始 differentiation区别 of the machinery机械 of the brain.
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311000
3000
来启动大脑最初的不同设置。
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All it takes for example in the sound声音 domain,
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314000
3000
举例来说,在声音方面,
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is exposure曝光 to sound声音.
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317000
2000
只需要周围有声音即可。
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And the brain actually其实 is at the mercy怜悯
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319000
2000
而大脑其实完全受制于
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of the sound声音 environment环境 in which哪一个 it is reared饲养.
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321000
4000
其生长环境的声音。
05:37
So for example I can rear an animal动物
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325000
2000
举例来说,我可以在一个
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in an environment环境 in which哪一个 there is meaningless无意义的 dumb sound声音,
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327000
4000
充满无意义声音的环境里饲养一只动物。
05:43
a repertoire剧目 of sound声音 that I make up,
130
331000
3000
这些声音是我制造出来的。
05:46
that I make, just by exposure曝光, artificially人为 important重要
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334000
2000
我通过将它置于该环境下,这些声音人为的
05:48
to the animal动物 and its young年轻 brain.
132
336000
3000
对这个动物及其幼小的大脑产生重要影响。
05:51
And what I see is that the animal's动物 brain sets up
133
339000
2000
我所发现的是,这个动物的大脑
05:53
its initial初始 processing处理 of that sound声音
134
341000
2000
设置了针对这个声音的初始运行,
05:55
in a form形成 that's idealized理想化, within the limits范围 of its processing处理 achievements成就
135
343000
4000
在其运行能力限制之下,大脑将声音
05:59
to represent代表 it in an organized有组织的 and orderly整齐的 way.
136
347000
4000
加工成一种有组织有秩序的理想形态。
06:03
The sound声音 doesn't have to be valuable有价值 to the animal动物:
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351000
3000
这个声音不必对这个动物有价值。
06:06
I could raise提高 the animal动物 in something that could be hypothetically假设 valuable有价值,
138
354000
3000
我可以让这个动物生长在一个假设有价值的声音环境里,
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like the sounds声音 that simulate模拟
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357000
2000
比如把声音背景设置成模仿
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the sounds声音 of a native本地人 language语言 of a child儿童.
140
359000
3000
一个小孩母语的声音。
06:14
And I see the brain actually其实 develop发展 a processor处理器 that is specialized专门 --
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362000
3000
我可以观察到大脑实际上也会发展出一个专门的处理器。
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specialized专门 for that complex复杂 array排列, a repertoire剧目 of sounds声音.
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365000
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专门针对这一套复杂的序列的声音的。
06:20
It actually其实 exaggerates夸大 their separateness分离性 of representation表示,
143
368000
3000
它实际上在多维神经表征项上,
06:23
in multi-dimensional多维 neuronal神经元 representational代表性 terms条款.
144
371000
4000
夸大了它们表征的差异性。
06:27
Or I can expose暴露 the animal动物 to a completely全然 meaningless无意义的 and destructive有害 sound声音.
145
375000
5000
或者我可以将这个动物置于一个完全无意义且具有破坏性的声音环境之下。
06:32
I can raise提高 an animal动物 under conditions条件
146
380000
2000
我可以把动物放在一个
06:34
that would be equivalent当量 to raising提高 a baby宝宝
147
382000
2000
发出持续噪音的环境里饲养,
06:36
under a moderately适当地 loud ceiling天花板 fan风扇,
148
384000
2000
这样等同于把一个婴儿放在
06:38
in the presence存在 of continuous连续 noise噪声.
149
386000
2000
有中等强度声音的吊扇的环境里养育。
06:40
And when I do that I actually其实 specialize专攻 the brain
150
388000
3000
当这么做的时候,我实际上是让大脑
06:43
to be a master processor处理器 for that meaningless无意义的 sound声音.
151
391000
4000
成为一个专门针对这些无意义的声音的主处理器。
06:47
And I frustrate阻挠 its ability能力
152
395000
2000
结果是,我破坏了
06:49
to represent代表 any meaningful富有意义的 sound声音 as a consequence后果.
153
397000
3000
大脑表征任何有意义的声音的能力。
06:52
Such这样 things in the early history历史 of babies婴儿
154
400000
2000
这种情况发生在真实的婴儿身上,
06:54
occur发生 in real真实 babies婴儿.
155
402000
2000
在他们的早期阶段。
06:56
And they account帐户 for, for example
156
404000
3000
这些可以说明,举例来说,
06:59
the beautiful美丽 evolution演化 of a language-specific特定语言 processor处理器
157
407000
3000
在每一个正常发育的婴儿身上,
07:02
in every一切 normally一般 developing发展 baby宝宝.
158
410000
3000
语言特定处理器的精彩进化。
07:05
And so they also account帐户 for
159
413000
2000
这些也可以解释
07:07
development发展 of defective缺陷 processing处理
160
415000
2000
有相当数量的儿童
07:09
in a substantial大量的 population人口 of children孩子
161
417000
3000
发展出有问题的运行能力,
07:12
who are more limited有限, as a consequence后果,
162
420000
2000
结果在他们更年长的时候,
07:14
in their language语言 abilities能力 at an older旧的 age年龄.
163
422000
4000
在语言能力上会有缺陷。
07:18
Now in this early period of plasticity可塑性
164
426000
3000
在大脑塑造的早期,
07:21
the brain actually其实 changes变化 outside of a learning学习 context上下文.
165
429000
3000
大脑的改变与学习无关。
07:24
I don't have to be paying付款 attention注意 to what I hear.
166
432000
3000
我不必专注于我听到了什么。
07:27
The input输入 doesn't really have to be meaningful富有意义的.
167
435000
3000
输入的信息不一定非得有意义。
07:30
I don't have to be in a behavioral行为的 context上下文.
168
438000
3000
我不需要在一个行为环境中。
07:33
This is required需要 so the brain sets up it's processing处理
169
441000
3000
而大脑需要如此来设置运行,
07:36
so that it can act法案 differentially差异,
170
444000
2000
以便于作出不同的行动,
07:38
so that it can act法案 selectively选择,
171
446000
2000
以便于作出有选择的行动,
07:40
so that the creature生物 that wears穿 it, that carries携带 it,
172
448000
4000
以便于这个特定的动物
07:44
can begin开始 to operate操作 on it in a selective可选择的 way.
173
452000
3000
可以用一种有选择的方式来运行大脑。
07:47
In the next下一个 great epoch时代 of life, which哪一个 applies适用 for most of life,
174
455000
4000
在下一个生命的重要时期,也就是生命的大部分时间,
07:51
the brain is actually其实 refining精制 its machinery机械
175
459000
3000
大脑实际上在学习掌握广泛的技能和能力的同时,
07:54
as it masters主人 a wide repertoire剧目 of skills技能 and abilities能力.
176
462000
2000
使它的运行设置更加完善。
07:56
And in this epoch时代,
177
464000
2000
在这个阶段,
07:58
which哪一个 extends扩展 from late晚了 in the first year of life to death死亡;
178
466000
4000
从生命第一年的晚些时候一直到死亡。
08:02
it's actually其实 doing this under behavioral行为的 control控制.
179
470000
2000
实际上大脑在这个过程中是处于行为控制的。
08:04
And that's another另一个 way of saying
180
472000
2000
也就是说,
08:06
the brain has strategies策略 that define确定
181
474000
3000
大脑有策略地定义
08:09
the significance意义 of the input输入 to the brain.
182
477000
2000
输入大脑信号的重要性。
08:11
And it's focusing调焦 on skill技能 after skill技能,
183
479000
2000
它专注于一个又一个技能,
08:13
or ability能力 after ability能力,
184
481000
4000
一个接一个的能力,
08:17
under specific具体 attentional注意力 control控制.
185
485000
2000
这些都需要特定的注意力控制才行。
08:19
It's a function功能 of whether是否 a goal目标 in a behavior行为 is achieved实现
186
487000
3000
这个功能在于行为是否完成,
08:22
or whether是否 the individual个人 is rewarded奖励 in the behavior行为.
187
490000
5000
或个体在这个行为中是否得到奖励。
08:27
This is actually其实 very powerful强大.
188
495000
3000
这功能其实是非常强大的。
08:30
This lifelong终身 capacity容量 for plasticity可塑性, for brain change更改,
189
498000
2000
这个持续终生的大脑塑造能力,改变能力
08:32
is powerfully有力 expressed表达.
190
500000
2000
非常强烈的表现出来。
08:34
It is the basis基础 of our real真实 differentiation区别,
191
502000
2000
这也是我们每个人
08:36
one individual个人 from another另一个.
192
504000
2000
真正与众不同的基础。
08:38
You can look down in the brain of an animal动物
193
506000
2000
我们可以检测一个学习特定技巧
08:40
that's engaged订婚 in a specific具体 skill技能,
194
508000
2000
的动物的大脑,
08:42
and you can witness见证 or document文件 this change更改 on a variety品种 of levels水平.
195
510000
3000
我们可以在不同的水平上观测或记录这个改变。
08:45
So here is a very simple简单 experiment实验.
196
513000
2000
这是一个非常简单的实验。
08:47
It was actually其实 conducted进行 about five years年份 ago
197
515000
2000
这个实验其实是五年前
08:49
in collaboration合作 with scientists科学家们 from the University大学 of Provence普罗旺斯
198
517000
3000
在马赛与普罗旺斯大学的科学家
08:52
in Marseilles马赛.
199
520000
2000
合作完成的。
08:54
It's a very simple简单 experiment实验 where a monkey has been trained熟练
200
522000
2000
这是一个非常简单的实验,就是训练一只猴子
08:56
in a task任务 that involves涉及 it manipulating操纵 a tool工具
201
524000
4000
让它学习操作一个工具,
09:00
that's equivalent当量 in its difficulty困难
202
528000
2000
其难度等同于
09:02
to a child儿童 learning学习 to manipulate操作 or handle处理 a spoon.
203
530000
2000
让一个小孩学习使用一只勺子。
09:04
The monkey actually其实 mastered掌握 the task任务
204
532000
2000
这个猴子实际上大约尝试了700次之后
09:06
in about 700 practice实践 tries尝试.
205
534000
3000
完成了这个任务。
09:09
So in the beginning开始 the monkey could not perform演出 this task任务 at all.
206
537000
3000
而起初的时候,这只猴子完全不能执行这个任务。
09:12
It had a success成功 rate of about one in eight tries尝试.
207
540000
3000
它的成功率大约在八分之一。
09:15
Those tries尝试 were elaborate阐述.
208
543000
2000
猴子的这些尝试是精心的。
09:17
Each attempt尝试 was substantially基本上 different不同 from the other.
209
545000
3000
每一次次尝试都与其他尝试有重要的不同。
09:20
But the monkey gradually逐渐 developed发达 a strategy战略.
210
548000
3000
但这个猴子渐渐地发展出一个策略。
09:23
And 700 or so tries尝试 later后来
211
551000
2000
大约经过700次尝试之后,
09:25
the monkey is performing执行 it flawlessly完美 -- never fails失败.
212
553000
3000
这只猴子可以把它执行地完美无缺。
09:28
He's successful成功 in his retrieval恢复 of food餐饮 with this tool工具 every一切 time.
213
556000
3000
他每次都可以成功地用这个工具取回食物。
09:31
At this point the task任务 is being存在 performed执行
214
559000
2000
到这一步的时候,这个任务
09:33
in a beautifully精美 stereotyped陈规 way:
215
561000
3000
是以一种完美的模式化方式执行。
09:36
very beautifully精美 regulated调控 and highly高度 repeated重复, trial审讯 to trial审讯.
216
564000
3000
非常完美的控制,重复与尝试。
09:39
We can look down in the brain of the monkey.
217
567000
2000
我们可以研究这只猴子的大脑内部。
09:41
And we see that it's distorted扭曲.
218
569000
2000
我们可以观察到它的变形。
09:43
We can track跟踪 these changes变化, and have tracked追踪 these changes变化
219
571000
2000
我们可以记录这些改变,并且随着时间变化,可以记录
09:45
in many许多 such这样 behaviors行为 across横过 time.
220
573000
2000
许多的因类似行为变换引起的变化。
09:47
And here we see the distortion失真
221
575000
3000
我们可以看到这个变形,
09:50
reflected反射的 in the map地图 of the skin皮肤 surfaces of the hand of the monkey.
222
578000
3000
这个脑图映射的是猴子手掌的皮肤。
09:53
Now this is a map地图, down in the surface表面 of the brain,
223
581000
3000
这是一个脑成像图,在大脑的表层上,
09:56
in which哪一个, in a very elaborate阐述 experiment实验 we've我们已经 reconstructed重建 the responses回复,
224
584000
3000
我们用一个很精巧的实验,在每个区域
09:59
location位置 by location位置,
225
587000
2000
都重建了大脑的反应,
10:01
in a highly高度 detailed详细 response响应 mapping制图 of the responses回复 of its neurons神经元.
226
589000
4000
这是对神经元反应所做的非常详细的测绘。
10:05
We see here a reconstruction重建 of how
227
593000
2000
我们在这里看到的是,
10:07
the hand is represented代表 in the brain.
228
595000
2000
大脑如何表征手掌的重建。
10:09
We've我们已经 actually其实 distorted扭曲 the map地图 by the exercise行使.
229
597000
3000
我们实际上通过这个实验使脑图变形。
10:12
And that is indicated指示 in the pink. We have a couple一对 fingertip指尖 surfaces that are larger.
230
600000
4000
就在这个粉红色表示的区域。我们可以看到其中两个指尖的表皮增大。
10:16
These are the surfaces the monkey is using运用 to manipulate操作 the tool工具.
231
604000
4000
这些表皮是猴子用来控制工具的。
10:20
If we look at the selectivity选择性 of responses回复
232
608000
2000
如果我们研究猴子大脑皮层
10:22
in the cortex皮质 of the monkey,
233
610000
2000
反应的选择性,
10:24
we see that the monkey has actually其实 changed the filter过滤 characteristics特点
234
612000
3000
我们可以发现其实这只猴子已经改变了
10:27
which哪一个 represents代表 input输入 from the skin皮肤
235
615000
2000
对来自所使用的手指头皮肤
10:29
of the fingertips指尖 that are engaged订婚.
236
617000
2000
输入表征的过滤特征。
10:31
In other words there is still a single, simple简单 representation表示 of the fingertips指尖
237
619000
3000
也就是说,在这个最具组织性的,对应身体皮肤表层的
10:34
in this most organized有组织的 of cortical皮质 areas
238
622000
2000
大脑皮层区域,仍然有一个
10:36
of the surface表面 of the skin皮肤 of the body身体.
239
624000
2000
单一的,简单的对手指头的表征。
10:38
Monkey has like you have.
240
626000
3000
猴子和我们一样都有。
10:41
And yet然而 now it's represented代表 in substantially基本上 finer grain粮食.
241
629000
3000
然而现在其表征区域呈现为更细腻的质地。
10:44
The monkey is getting得到 more detailed详细 information信息 from these surfaces.
242
632000
3000
这只猴子从这些表面获得更详细的信息。
10:47
And that is an unknown未知 -- unsuspected没有料到, maybe, by you --
243
635000
3000
而这些伴随获得技能或能力产生的改变,
10:50
part部分 of acquiring收购 the skill技能 or ability能力.
244
638000
3000
你可能对此一无所知或无所察觉。
10:53
Now actually其实 we've我们已经 looked看着 in several一些 different不同 cortical皮质 areas
245
641000
3000
实际上,在研究猴子学习任务的过程中,
10:56
in the monkey learning学习 this task任务.
246
644000
2000
我们研究了其大脑皮层几个不同的区域。
10:58
And each one of them changes变化 in ways方法 that are specific具体
247
646000
2000
每个区域都根据所学技能或能力
11:00
to the skill技能 or ability能力.
248
648000
2000
作出特定的改变。
11:02
So for example we can look to the cortical皮质 area
249
650000
3000
举例来说,我们研究猴子大脑皮层中
11:05
that represents代表 input输入 that's controlling控制 the posture姿势 of the monkey.
250
653000
3000
表征输入控制姿势信号的区域。
11:08
We look in cortical皮质 areas that control控制 specific具体 movements运动,
251
656000
2000
我们研究了大脑皮层区域中
11:10
and the sequences序列 of movements运动
252
658000
2000
控制特定动作及动作序列
11:12
that are required需要 in the behavior行为, and so forth向前.
253
660000
2000
等部位,猴子的行为需要这些部位参与。
11:14
They are all remodeled改造. They all become成为 specialized专门 for the task任务 at hand.
254
662000
4000
它们全部被重建了。它们全部特化于当前的任务。
11:18
There are 15 or 20 cortical皮质 areas that are changed specifically特别
255
666000
3000
当你学一个像这样的简单技巧时,有15或20个
11:21
when you learn学习 a simple简单 skill技能 like this.
256
669000
3000
皮层区域进行了特定的改变。
11:24
And that represents代表 in your brain, really massive大规模的 change更改.
257
672000
4000
那代表在你大脑里会发生巨大的改变。
11:28
It represents代表 the change更改 in a reliable可靠 way
258
676000
3000
它代表着你大脑中上千万或上亿
11:31
of the responses回复 of tens of millions百万,
259
679000
2000
的神经元反应
11:33
possibly或者 hundreds数以百计 of millions百万 of neurons神经元 in your brain.
260
681000
3000
以一种稳定的方式发生了改变。
11:36
It represents代表 changes变化
261
684000
2000
它代表你大脑中
11:38
of hundreds数以百计 of millions百万, possibly或者 billions数十亿
262
686000
2000
上亿或上十亿的突触
11:40
of synaptic突触 connections连接 in your brain.
263
688000
2000
发生改变。
11:42
This is constructed by physical物理 change更改.
264
690000
3000
这是以物理方式构建的。
11:45
And the level水平 of construction施工 that occurs发生 is massive大规模的.
265
693000
3000
构建发生的数量是巨大的。
11:48
Think about the changes变化 that occur发生 in the brain of a child儿童
266
696000
3000
想一下在儿童获得普通行为能力的过程中,
11:51
through通过 the course课程 of acquiring收购 their movement运动 behavior行为 abilities能力 in general一般.
267
699000
4000
其大脑中所发生的变化吧。
11:55
Or acquiring收购 their native本地人 language语言 abilities能力.
268
703000
2000
或者是在习得其母语能力的过程中。
11:57
The changes变化 are massive大规模的.
269
705000
4000
这些改变是巨量的。
12:01
What it's all about is the selective可选择的 representations交涉
270
709000
2000
决定对大脑而言什么是重要事物的
12:03
of things that are important重要 to the brain.
271
711000
2000
选择性表征决定了这一切的发生。
12:05
Because in most of the life of the brain
272
713000
3000
因为在大脑生命的绝大部分时间里,
12:08
this is under control控制 of behavioral行为的 context上下文.
273
716000
2000
其处于行为环境的控制下。
12:10
It's what you pay工资 attention注意 to.
274
718000
2000
也就是你所注意的东西。
12:12
It's what's rewarding奖励 to you.
275
720000
2000
是对你而言有奖励的东西。
12:14
It's what the brain regards问候, itself本身,
276
722000
2000
是大脑认为
12:16
as positive and important重要 to you.
277
724000
2000
对你有积极意义或很重要的东西。
12:18
It's all about cortical皮质 processing处理
278
726000
2000
这一切取决于大脑皮层运行
12:20
and forebrain前脑 specialization专业化.
279
728000
2000
和前脑特化。
12:22
And that underliesunderlies your specialization专业化.
280
730000
2000
而这些造成了你个人的特化。
12:24
That is why you, in your many许多 skills技能 and abilities能力,
281
732000
2000
这也是为什么你是一个拥有
12:26
are a unique独特 specialist专家:
282
734000
2000
众多技能和能力的独一无二的特别之人。
12:28
a specialist专家 that's vastly大大 different不同
283
736000
2000
一个大脑在物理细节上
12:30
in your physical物理 brain in detail详情
284
738000
2000
与100年前的人相比
12:32
than the brain of an individual个人 100 years年份 ago;
285
740000
3000
发生了很大变化的特别之人。
12:35
enormously巨大 different不同 in the details细节
286
743000
3000
与1000年前的普通个体的大脑相比,
12:38
from the brain of the average平均 individual个人 1,000 years年份 ago.
287
746000
4000
这些细节的变化更是巨大的。
12:42
Now, one of the characteristics特点 of this change更改 process处理
288
750000
4000
那么,这改变过程中的一个特点是,
12:46
is that information信息 is always related有关
289
754000
3000
信息总是与其他
12:49
to other inputs输入 or information信息 that is occurring发生
290
757000
2000
同步发生的,时间上前后紧密相连的
12:51
in immediate即时 time, in context上下文.
291
759000
3000
输入或信息相关。
12:54
And that's because the brain is constructing建设 representations交涉 of things
292
762000
3000
这是因为大脑构建表征的各个事物,
12:57
that are correlated相关 in little moments瞬间 of time
293
765000
3000
是同时互相联系的
13:00
and that relate涉及 to one another另一个 in little moments瞬间 of successive连续 time.
294
768000
3000
并且在极短的连续时间里也是相互关联的。
13:03
The brain is recording记录 all information信息
295
771000
2000
大脑记录下所有的信息
13:05
and driving主动 all change更改
296
773000
2000
并在时间维度上
13:07
in temporal context上下文.
297
775000
2000
驱动所有改变。
13:09
Now overwhelmingly压倒性 the most powerful强大 context上下文
298
777000
2000
那么,在你的大脑中产生的
13:11
that's occurred发生 in your brain is you.
299
779000
3000
最强大的压倒性的环境,就是你自己。
13:14
Billions数十亿 of events事件 have occurred发生 in your history历史
300
782000
4000
在你个人历史上发生了数十亿件事情,
13:18
that are related有关 in time to yourself你自己
301
786000
2000
它们都在时间上与你相关,
13:20
as the receiver接收器,
302
788000
2000
你作为一个接受者,
13:22
or yourself你自己 as the actor演员, yourself你自己 as the thinker思想家,
303
790000
2000
或执行者,或思考者,
13:24
yourself你自己 as the mover.
304
792000
3000
或行动者。
13:27
Billions数十亿 of times little pieces of sensation感觉 have come in
305
795000
3000
作为一个接收者,你无时无刻不
13:30
from the surface表面 of your body身体
306
798000
2000
从你的身体表面
13:32
that are always associated相关 with you as the receiver接收器,
307
800000
3000
接收数十亿的感觉的小片段信息,
13:35
and that result结果 in
308
803000
2000
而其结果是让你
13:37
the embodiment实施例 of you.
309
805000
3000
感觉到身体的具体存在。
13:40
You are constructed, your self is constructed
310
808000
3000
你自身是通过这数十亿次事件
13:43
from these billions数十亿 of events事件.
311
811000
2000
而构建起来的。
13:45
It's constructed. It's created创建 in your brain.
312
813000
3000
你是被构建的,在大脑中构建的。
13:48
And it's created创建 in the brain via通过 physical物理 change更改.
313
816000
3000
这是在大脑中通过物理变化而创建的。
13:51
This is a marvelously不平凡 constructed thing
314
819000
3000
这个宏大的被构建的东西
13:54
that results结果 in individual个人 form形成
315
822000
3000
导致了个体形态的存在,
13:57
because each one of us has vastly大大 different不同 histories历史,
316
825000
2000
因为我们每个人都有非常不同的历史,
13:59
and vastly大大 different不同 experiences经验,
317
827000
2000
及非常不同的经历,
14:01
that drive驾驶 in to us this marvelous奇妙 differentiation区别 of self,
318
829000
4000
而这将推动我们自我,人格
14:05
of personhood人格.
319
833000
2000
上的巨大差异。
14:07
Now we've我们已经 used this research研究
320
835000
2000
我们使用这个研究
14:09
to try to understand理解 not just how a normal正常 person develops发展,
321
837000
3000
不止为了尝试理解一个正常人是如何发展的,
14:12
and elaborates详解 their skills技能 and abilities能力,
322
840000
2000
如何发展他们的技能与能力,
14:14
but also try to understand理解
323
842000
2000
同时也是为了尝试理解
14:16
the origins起源 of impairment减值,
324
844000
3000
缺陷发生的起点,
14:19
and the origins起源 of differences分歧 or variations变化
325
847000
3000
变化或变异的起点,
14:22
that might威力 limit限制 the capacities能力 of a child儿童, or an adult成人.
326
850000
3000
这些可能会限制孩子或成人的能力。
14:25
I'm going to talk about using运用 these strategies策略
327
853000
3000
我会谈一下利用这些策略
14:28
to actually其实 design设计 brain plasticity-based可塑性为主
328
856000
2000
来实际设计以大脑重塑为基础的方式,
14:30
approach途径 to drive驾驶 corrections更正 in the machinery机械 of a child儿童
329
858000
5000
来矫正孩子的大脑设置,
14:35
that increases增加 the competence权限 of the child儿童
330
863000
3000
来增加孩子
14:38
as a language语言 receiver接收器 and user用户
331
866000
2000
在语言接收,使用,阅读
14:40
and, thereafter其后, as a reader读者.
332
868000
2000
上的能力。
14:42
And I'm going to talk about experiments实验 that involve涉及
333
870000
2000
并且我会谈一些实验,
14:44
actually其实 using运用 this brain science科学,
334
872000
2000
它们确实应用了脑科学。
14:46
first of all to understand理解 how it contributes有助于 to the loss失利 of function功能 as we age年龄.
335
874000
3000
首先,要理解在衰老过程中它是如何促使我们失去一些功能的。
14:49
And then, by using运用 it in a targeted针对 approach途径
336
877000
5000
然后,通过一种有目的的方式,
14:54
we're going to try to differentiate区分
337
882000
2000
我们会使用它来区分一些大脑设置
14:56
the machinery机械 to recover恢复 function功能 in old age年龄.
338
884000
5000
以便恢复因年老造成的功能损失。
15:01
So the first example I'm going to talk about
339
889000
2000
我要谈的第一个例子是与
15:03
relates涉及 to children孩子 with learning学习 impairments障碍.
340
891000
2000
孩子的学习障碍有关。
15:05
We now have a large body身体 of literature文学
341
893000
2000
我们有许多资料展示,
15:07
that demonstrates演示 that the fundamental基本的
342
895000
2000
在大多数早期有语言缺陷的孩子,
15:09
problem问题 that occurs发生 in the majority多数 of children孩子
343
897000
2000
他们以后会在学习阅读上
15:11
that have early language语言 impairments障碍,
344
899000
2000
出现问题,
15:13
and that are going to struggle斗争 to learn学习 to read,
345
901000
2000
这其中的根本问题在于,
15:15
is that their language语言 processor处理器
346
903000
2000
他们的语言处理器
15:17
is created创建 in a defective缺陷 form形成.
347
905000
2000
是以一种有缺陷的形态创建出来的。
15:19
And the reason原因 that it rises上升 in a defective缺陷 form形成
348
907000
3000
它之所以是以有缺陷的形式发展的,
15:22
is because early in the baby's宝宝 brain's大脑的 life
349
910000
4000
是因为在婴儿大脑的早期,
15:26
the machine process处理 is noisy嘈杂.
350
914000
2000
大脑机器的运行是嘈杂的。
15:28
It's that simple简单.
351
916000
2000
就是这么简单。
15:30
It's a signal-to-noise信号 - 噪声 problem问题. Okay?
352
918000
2000
它是一个噪音信号的问题。好吧?
15:32
And there are a lot of things that contribute有助于 to that.
353
920000
2000
而造成这个问题的原因很多。
15:34
There are numerous众多 inherited遗传 faults故障
354
922000
2000
有许多遗传上的缺陷
15:36
that could make the machine process处理 noisier喧闹.
355
924000
3000
可能导致大脑运行的噪音更多。
15:39
Now I might威力 say the noise噪声 problem问题 could also occur发生
356
927000
3000
但噪音问题的产生
15:42
on the basis基础 of information信息 provided提供
357
930000
3000
也可能基于周围环境的信息,
15:45
in the world世界 from the ears耳朵.
358
933000
3000
来自于耳朵。
15:48
If any -- those of you who are older旧的 in the audience听众 know
359
936000
3000
在座各位年长的朋友知道
15:51
that when I was a child儿童 we understood了解 that a child儿童 born天生 with a cleft裂口 palate
360
939000
4000
当我们还小的时候,我们认为一个天生腭裂的孩子
15:55
was born天生 with what we called mental心理 retardation迟缓.
361
943000
3000
是天生白痴。
15:58
We knew知道 that they were going to be slow cognitively认知;
362
946000
4000
我们知道他们的认知发展会很慢。
16:02
we knew知道 they were going to struggle斗争 to learn学习 to develop发展 normal正常 language语言 abilities能力;
363
950000
3000
我们知道他们学习发展正常语言能力会有困难。
16:05
and we knew知道 that they were going to struggle斗争 to learn学习 to read.
364
953000
4000
我们知道他们学习阅读会有困难。
16:09
Most of them would be intellectual知识分子 and academic学术的 failures故障.
365
957000
4000
他们当中绝大多数在智商与学业上不及格。
16:13
That's disappeared消失. That no longer applies适用.
366
961000
3000
但现在这种看法消失了,不适用了。
16:16
That inherited遗传 weakness弱点, that inherited遗传 condition条件
367
964000
2000
那些有关遗传的缺点,遗传的状况
16:18
has evaporated蒸发.
368
966000
2000
的观点消失了。
16:20
We don't hear about that anymore. Where did it go?
369
968000
3000
我们不再听到这样的观点了。这是如何发生的呢?
16:23
Well, it was understood了解 by a Dutch荷兰人 surgeon外科医生,
370
971000
2000
嗯,在35年前,一个荷兰
16:25
about 35 years年份 ago,
371
973000
2000
外科医师发现,
16:27
that if you simply只是 fix固定 the problem问题 early enough足够,
372
975000
3000
如果你能够足够早的解决问题,
16:30
when the brain is still in this initial初始 plastic塑料 period
373
978000
2000
也就是当大脑还在最初塑造时,
16:32
so it can set up this machinery机械 adequately充分,
374
980000
3000
那么它就可以在关键时期的起始设置期间,
16:35
in this initial初始 set up time in the critical危急 period,
375
983000
2000
把大脑设置的足够好,
16:37
none没有 of that happens发生.
376
985000
2000
那么那些问题就都不会发生。
16:39
What are you doing by operating操作 on the cleft裂口 palate to correct正确 it?
377
987000
3000
那么我们如何通过手术矫正腭裂呢?
16:42
You're basically基本上 opening开盘 up
378
990000
2000
基本上,我们打开
16:44
the tubes that drain排水 fluid流体 from the middle中间 ears耳朵,
379
992000
2000
自中耳排出液体的管子,
16:46
which哪一个 have had them reliably可靠 full充分.
380
994000
3000
它们充满了液体。
16:49
Every一切 sound声音 the child儿童 hears就听 uncorrected is muffled闷响.
381
997000
2000
孩子听到的每一个未经矫正的声音都是模糊的,
16:51
It's degraded降级.
382
999000
2000
削弱的。
16:53
The child's孩子的 native本地人 language语言 is such这样 a case案件 is not English英语.
383
1001000
3000
在这种情况下,孩子的母语不是英语,
16:56
It's not Japanese日本.
384
1004000
2000
不是日语,
16:58
It's muffled闷响 English英语. It's degraded降级 Japanese日本.
385
1006000
3000
是杂乱的英语,模糊的日语。
17:01
It's crap掷骰子.
386
1009000
2000
就是垃圾。
17:03
And the brain specializes专业 for it.
387
1011000
2000
而大脑却针对这些进行特化。
17:05
It creates创建 a representation表示 of language语言 crap掷骰子.
388
1013000
3000
对语言垃圾建立表征。
17:08
And then the child儿童 is stuck卡住 with it.
389
1016000
2000
然后孩子就无法摆脱它。
17:10
Now the crap掷骰子 doesn't just happen发生 in the ear.
390
1018000
3000
这些垃圾不只会发生在耳朵里,
17:13
It can also happen发生 in the brain.
391
1021000
2000
也会发生在大脑里。
17:15
The brain itself本身 can be noisy嘈杂. It's commonly常用 noisy嘈杂.
392
1023000
4000
大脑本身可以是嘈杂的。正常的嘈杂。
17:19
There are many许多 inherited遗传 faults故障 that can make it noisier喧闹.
393
1027000
3000
但有些遗传的缺陷可以使它更加嘈杂。
17:22
And the native本地人 language语言 for a child儿童 with such这样 a brain
394
1030000
3000
而在这样的大脑里,这个孩子的母语
17:25
is degraded降级.
395
1033000
1000
就会被削弱。
17:26
It's not English英语. It's noisy嘈杂 English英语.
396
1034000
4000
就会变成不是英语,而是杂乱的英语。
17:30
And that results结果 in defective缺陷 representations交涉 of sounds声音 of words --
397
1038000
4000
这个大脑机器因有异常的空间常数设置,
17:34
not normal正常 -- a different不同 strategy战略,
398
1042000
3000
就会发展出不正常的,不同的策略,
17:37
by a machine that has different不同 time constants常量 and different不同 space空间 constants常量.
399
1045000
3000
导致产生对语音表征的缺陷。
17:40
And you can look in the brain of such这样 a child儿童 and record记录 those time constants常量.
400
1048000
3000
我们可以检查孩子的大脑并记录那些时间常数。
17:43
They are about an order订购 of magnitude大小 longer,
401
1051000
3000
它们的大小比普通孩子高一个等级,
17:46
about 11 times longer in duration持续时间 on average平均,
402
1054000
3000
大约平均而言比正常孩子
17:49
than in a normal正常 child儿童.
403
1057000
2000
高11倍。
17:51
Space空间 constants常量 are about three times greater更大.
404
1059000
3000
空间常数大约是正常孩子的3倍。
17:54
Such这样 a child儿童 will have memory记忆 and cognitive认知 deficits赤字
405
1062000
2000
这样的孩子在这方面会有
17:56
in this domain.
406
1064000
2000
记忆与认知的缺陷。
17:58
Of course课程 they will. Because as a receiver接收器 of language语言,
407
1066000
3000
他们当然会有问题。因为作为语言的接受者,
18:01
they are receiving接收 it and representing代表 it,
408
1069000
2000
他们会接受并表征语言。
18:03
and in information信息 it's representing代表 crap掷骰子.
409
1071000
4000
而其表征的信息却是垃圾。
18:07
And they are going to have poor较差的 reading skills技能.
410
1075000
2000
所以他们将会有贫乏的阅读技巧。
18:09
Because reading is dependent依赖的 upon the translation翻译 of word sounds声音
411
1077000
3000
因为阅读依赖于将词语的声音转换成
18:12
into this orthographic正字 or visual视觉
412
1080000
3000
这种拼写或视觉
18:15
representational代表性 form形成.
413
1083000
2000
表征形态。
18:17
If you don't have a brain representation表示 of word sounds声音
414
1085000
2000
如果你的大脑不能正确表征语音,
18:19
that translation翻译 makes品牌 no sense.
415
1087000
3000
那么这种转换就毫无意义。
18:22
And you are going to have corresponding相应 abnormal不正常 neurology神经内科.
416
1090000
3000
你就会有与此对应不正常的神经问题。
18:25
Then these children孩子 increasingly日益
417
1093000
2000
我们对这些孩子
18:27
in evaluation评测 after evaluation评测,
418
1095000
2000
在语言能力,阅读能力上逐步
18:29
in their operations操作 in language语言, and their operations操作 in reading --
419
1097000
2000
进行了一次又一次的评测,
18:31
we document文件 that abnormal不正常 neurology神经内科.
420
1099000
5000
我们记录了这个不正常的神经问题。
18:36
The point is is that you can train培养 the brain out of this.
421
1104000
2000
关键是我们可以通过训练来摆脱这个问题。
18:38
A way to think about this is you can actually其实 re-refine再细化
422
1106000
2000
你可以把它想象成,你其实可以通过改变
18:40
the processing处理 capacity容量 of the machinery机械
423
1108000
2000
来重新完善
18:42
by changing改变 it.
424
1110000
2000
大脑的运行能力。
18:44
Changing更改 it in detail详情. It takes about 30 hours小时 on the average平均.
425
1112000
3000
从细节来改变。平均要花30个小时。
18:47
And we've我们已经 accomplished完成 that in about 430,000 kids孩子 today今天.
426
1115000
4000
今天,我们已经在大约43万个孩子身上成功了。
18:51
Actually其实, probably大概 about 15,000 children孩子 are being存在 trained熟练 as we speak说话.
427
1119000
5000
实际上,大约有1万5千个孩子现在正在接受训练。
18:56
And actually其实 when you look at the impacts影响, the impacts影响 are substantial大量的.
428
1124000
3000
实际上,当你查看其影响时,这是有重大意义的。
18:59
So here we're looking at the normal正常 distribution分配.
429
1127000
2000
我们看一下正态分布。
19:01
What we're most interested有兴趣 in is these kids孩子 on the left side of the distribution分配.
430
1129000
2000
我们最感兴趣的是这些在分布左侧的孩子。
19:03
This is from about 3,000 children孩子.
431
1131000
2000
这大约是从3000个孩子中出来的。
19:05
You can see that most of the children孩子 on the left side of the distribution分配
432
1133000
3000
你可以发现大多数在分布左侧的孩子
19:08
are moving移动 into the middle中间 or the right.
433
1136000
2000
正在移向中间或右边。
19:10
This is in a broad广阔 assessment评定 of their language语言 abilities能力.
434
1138000
3000
这是一个广泛测量他们语言能力的测试。
19:13
This is like an IQ智商 test测试 for language语言.
435
1141000
2000
有点像对语言的IQ测试。
19:15
The impact碰撞 in the distribution分配, if you trained熟练 every一切 child儿童
436
1143000
3000
如果你训练每个美国小孩,那么对这个分布的影响将是,
19:18
in the United联合的 States状态, would be to shift转移 the whole整个 distribution分配 to the right
437
1146000
3000
整个分布向右移,
19:21
and narrow狭窄 the distribution分配.
438
1149000
2000
并且分布变窄。
19:23
This is a substantially基本上 large impact碰撞.
439
1151000
2000
这会产生非常重大的作用。
19:25
Think of a classroom课堂 of children孩子 in the language语言 arts艺术.
440
1153000
3000
想象一下上语言技能班的孩子。
19:28
Think of the children孩子 on the slow side of the class.
441
1156000
3000
想象一下班上较迟钝的孩子。
19:31
We have the potential潜在 to move移动 most of those children孩子
442
1159000
2000
我们有可能把大多数那样的孩子
19:33
to the middle中间 or to the right side.
443
1161000
2000
移到中间或右边。
19:35
In addition加成 to accurate准确 language语言 training训练
444
1163000
2000
除了精确的语言训练,
19:37
it also fixes修复 memory记忆 and cognition认识
445
1165000
2000
它也会改善记忆与认知,
19:39
speech言语 fluency流畅 and speech言语 production生产.
446
1167000
3000
语言流利性与丰富性。
19:42
And an important重要 language语言 dependent依赖的 skill技能 is enabled启用 by this training训练 --
447
1170000
3000
而该训练也能为学生提供一项重要的语言依赖技巧
19:45
that is to say reading.
448
1173000
1000
——即阅读。
19:46
And to a large extent程度 it fixes修复 the brain.
449
1174000
2000
在很大程度上,可以说该训练是修复大脑的。
19:48
You can look down in the brain of a child儿童
450
1176000
3000
在由斯坦福大学,麻省理工学院,旧金山加利福尼亚大学,
19:51
in a variety品种 of tasks任务 that scientists科学家们 have at Stanford斯坦福,
451
1179000
3000
加利福尼亚大学洛杉矶分校及其他机构进行的不同训练中,
19:54
and MITMIT, and UCSFUCSF, and UCLA加州大学洛杉矶分校, and a number of other institutions机构.
452
1182000
6000
我们可以看到在孩子的大脑中产生的变化。
20:00
And children孩子 operating操作 in various各个 language语言 behaviors行为,
453
1188000
3000
孩子们在进行不同的语言行为
20:03
or in various各个 reading behaviors行为,
454
1191000
2000
或不同的阅读行为时,
20:05
you see for the most extent程度,
455
1193000
2000
在很大程度上,
20:07
for most children孩子, their neuronal神经元 responses回复,
456
1195000
2000
对绝大多数孩子而言,他们的神经元反应
20:09
complexly复杂 abnormal不正常 before you start开始,
457
1197000
2000
在训练前复杂异常,
20:11
are normalized标准化 by the training训练.
458
1199000
3000
但经过训练达到正常化。
20:14
Now you can also take the same相同 approach途径
459
1202000
2000
那么,我们也可以用同样的方式
20:16
to address地址 problems问题 in aging老化.
460
1204000
3000
来解决衰老的问题。
20:19
Where again the machinery机械 is deteriorating恶化 now
461
1207000
2000
在此,大脑机器设置也在恶化,
20:21
from competent胜任 machinery机械, it's going south.
462
1209000
4000
本来是有能力的大脑,随着年龄一路下滑。
20:25
Noise噪声 is increasing增加 in the brain.
463
1213000
2000
大脑中的噪音增多。
20:27
And learning学习 modulation调制 and control控制 is deteriorating恶化.
464
1215000
3000
学习和控制的调节装置在恶化。
20:30
And you can actually其实 look down on the brain of such这样 an individual个人
465
1218000
2000
其实我们可以看到在这样的个体的大脑里,
20:32
and witness见证 a change更改 in the time constants常量 and space空间 constants常量
466
1220000
3000
其时间常数与空间常数都在改变,
20:35
with which哪一个, for example, the brain is representing代表 language语言 again.
467
1223000
3000
举例来说,我们以对语言的表征为例。
20:38
Just as the brain came来了 out of chaos混沌 at the beginning开始,
468
1226000
3000
正如同大脑产生时一片混乱一样,
20:41
it's going back into chaos混沌 in the end结束.
469
1229000
3000
在快结束时大脑也会返回混乱状态。
20:44
This results结果 in declines下降 in memory记忆
470
1232000
2000
造成记忆,认知,
20:46
in cognition认识, and in postural体位 ability能力 and agility敏捷.
471
1234000
4000
控制身体与灵活性都会下滑。
20:50
It turns out you can train培养 the brain of such这样 an individual个人 --
472
1238000
2000
而结果是,我们能够训练这样的个体的大脑,
20:52
this is a small population人口 of such这样 individuals个人 --
473
1240000
3000
这是其中一小部分人,
20:55
train培养 equally一样 intensively集中 for about 30 hours小时.
474
1243000
2000
用同样的强度训练大约30小时。
20:57
These are 80- to 90-year-olds- 年的孩子.
475
1245000
3000
他们是80到90岁的老年人。
21:00
And what you see are substantial大量的 improvements改进 of their immediate即时 memory记忆,
476
1248000
3000
我们发现得到改善的包括短时记忆,
21:03
of their ability能力 to remember记得 things after a delay延迟,
477
1251000
2000
延迟一段时间后记住事物的能力,
21:05
of their ability能力 to control控制 their attention注意,
478
1253000
2000
控制注意力的能力,
21:07
their language语言 abilities能力 and visual-spatial视觉空间 abilities能力.
479
1255000
2000
语言能力及视觉,空间能力。
21:09
The overall总体 neuropsychological神经心理学 index指数
480
1257000
2000
这些受训个体的总体
21:11
of these trained熟练 individuals个人 in this population人口
481
1259000
3000
神经心理指数
21:14
is about two standard标准 deviations偏差.
482
1262000
2000
大约是比平均低两个标准差。
21:16
That means手段 that if you sit at the left side of the distribution分配,
483
1264000
2000
这意味着,如果你处于分布的左侧,
21:18
and I'm looking at your neuropyschologicalneuropyschological abilities能力,
484
1266000
3000
我检查你的神经心理能力的话,
21:21
the average平均 person has moved移动 to the middle中间
485
1269000
2000
正常的人已移动到中间
21:23
or the right side of the distribution分配.
486
1271000
2000
或分布的右边。
21:25
It means手段 that most people who are at risk风险 for senility衰老,
487
1273000
2000
这意味着,大多数或迟或早
21:27
more or less immediately立即,
488
1275000
2000
面临衰老威胁的人,
21:29
are now in a protected保护 position位置.
489
1277000
3000
现在已得到保护。
21:32
My issues问题 are to try to get to rescuing营救
490
1280000
3000
我的观点是要更加完全的
21:35
older旧的 citizens公民 more completely全然 and in larger numbers数字,
491
1283000
3000
在更大的数量上救助年老的平民。
21:38
because I think this can be doneDONE in this arena竞技场 on a vast广大 scale规模 --
492
1286000
3000
因为我认为这是可行的,对在座各位大部分都可行。
21:41
and the same相同 for kids孩子.
493
1289000
2000
对孩子也是一样。
21:43
My main主要 interest利益 is how to elaborate阐述 this science科学 to address地址 other maladies疾病.
494
1291000
3000
我的主要兴趣在于如何使用这项科学解决其他疾病。
21:46
I'm specifically特别 interested有兴趣 in things like autism自闭症,
495
1294000
2000
我特别感兴趣于自闭症
21:48
and cerebral颅内 palsy麻痹, these great childhood童年 catastrophes灾难.
496
1296000
3000
和脑瘫,这些疾病对于儿童来说是灾难。
21:51
And in older旧的 age年龄 conditions条件 like Parkinsonism帕金森病,
497
1299000
3000
还有老年问题如帕金森症,
21:54
and in other acquired后天 impairments障碍 like schizophrenia精神分裂症.
498
1302000
5000
还有其他后天缺陷如精神分裂症。
21:59
Your issues问题 as it relates涉及 to this science科学,
499
1307000
3000
这个科学中与你相关的是,
22:02
is how to maintain保持 your own拥有 high-functioning高功能 learning学习 machine.
500
1310000
3000
如何保持你自己高效的学习机器。
22:05
And of course课程, a well-ordered良序 life
501
1313000
3000
当然,还有有秩序的生活,
22:08
in which哪一个 learning学习 is a continuous连续 part部分 of it, is key.
502
1316000
2000
而学习是其中持续的,关键的一环。
22:10
But also in your future未来 is brain aerobics有氧运动.
503
1318000
3000
在你们的未来会有大脑体操。
22:13
Get ready准备 for it. It's going to be a part部分 of every一切 life
504
1321000
2000
准备好吧。它将成为日常生活的一部分,
22:15
not too far in the future未来,
505
1323000
2000
在不太远的未来。
22:17
just like physical物理 exercise行使
506
1325000
2000
正如体育锻炼在当今已成为
22:19
is a part部分 of every一切 well organized有组织的 life in the contemporary现代的 period.
507
1327000
4000
每一个正常有条理的生命的一部分一样。
22:23
The other way that we will ultimately最终 come to consider考虑 this
508
1331000
4000
我们认为该文献和科学
22:27
literature文学 and the science科学 that is important重要 to you
509
1335000
3000
对诸位产生重要影响的终极方式是,
22:30
is in a consideration考虑 of how to nurture培育 yourself你自己.
510
1338000
2000
考虑如何培养自己。
22:32
Now that you know, now that science科学 is telling告诉 us
511
1340000
3000
因为现在你知道,科学告诉我们
22:35
that you are in charge收费,
512
1343000
2000
你是可以掌控自己的,
22:37
that it's under your control控制,
513
1345000
2000
你是在自己的控制之下,
22:39
that your happiness幸福, your well-being福利,
514
1347000
2000
你的幸福,福利,
22:41
your abilities能力, your capacities能力,
515
1349000
2000
能力,潜力
22:43
are capable of continuous连续 modification修改,
516
1351000
3000
是可以得到持续的改变,
22:46
continuous连续 improvement起色,
517
1354000
2000
持续的改善,
22:48
and you're the responsible主管 agent代理人 and party派对.
518
1356000
3000
你是对自己负责的一方。
22:51
Of course课程 a lot of people will ignore忽视 this advice忠告.
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1359000
2000
当然,许多人会忽视这个建议。
22:53
It will be a long time before they really understand理解 it.
520
1361000
2000
要他们真正理解时日尚远。
22:55
(Laughter笑声)
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1363000
1000
(笑声)
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Now that's another另一个 issue问题 and not my fault故障.
522
1364000
2000
这就是另外一个问题了,不关我的事。
22:58
Okay. Thank you.
523
1366000
2000
好吧。谢谢各位。
23:00
(Applause掌声)
524
1368000
2000
(掌声)
Translated by Yujian Li
Reviewed by Zhu Jie

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ABOUT THE SPEAKER
Michael Merzenich - Neuroscientist
Michael Merzenich studies neuroplasticity -- the brain's powerful ability to change itself and adapt -- and ways we might make use of that plasticity to heal injured brains and enhance the skills in healthy ones.

Why you should listen

One of the foremost researchers of neuroplasticity, Michael Merzenich's work has shown that the brain retains its ability to alter itself well into adulthood -- suggesting that brains with injuries or disease might be able to recover function, even later in life. He has also explored the way the senses are mapped in regions of the brain and the way sensations teach the brain to recognize new patterns.

Merzenich wants to bring the powerful plasticity of the brain into practical use through technologies and methods that harness it to improve learning. He founded Scientific Learning Corporation, which markets and distributes educational software for children based on models of brain plasticity. He is co-founder and Chief Science Officer of Posit Science, which creates "brain training" software also based on his research.

Merzenich is professor emeritus of neuroscience at the University of California, San Francisco.

More profile about the speaker
Michael Merzenich | Speaker | TED.com