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 主講: 改寫大腦

Filmed:
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腦神經科學家 Michael Merzenich 觀察到大腦具有一種令人驚奇的能力:它能夠積極的重新改寫自己。他的研究方向是如何利用大腦的可塑性來增強我們的能力,以及修復失去的功能。
- 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哪一個 we all have residing居住 in our skulls頭骨,
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在我們的頭裡,都有著這樣的一部機器,
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reminds提醒 me of an aphorism格言, of a
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這讓我想起了
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comment評論 of Woody伍迪 Allen艾倫
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伍迪艾倫評論中的格言:
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to ask about what is the very best最好 thing to have within your skull頭骨.
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"在我們的頭顱裡,最棒的是什麼?"
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And it's this machine.
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而答案就是這部機器。
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And it's constructed for change更改. It's all about change更改.
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他是為了改變而建造的。一切都是為了改變。
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It confers賦予 on us the ability能力 to do things tomorrow明天 that we can't do today今天,
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它讓我們明天可以做今天原本不會做的東西。
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things today今天 that we couldn't不能 do yesterday昨天.
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今天可以做昨天不會的事。
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And of course課程 it's born天生 stupid.
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當然他在初生時是很愚笨的。
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The last time you were in the presence存在 of a baby寶寶 --
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出現在你們面前的這個嬰兒
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this happens發生 to be my granddaughter孫女, Mitra米特拉.
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這恰好是我的孫女,Mitra。
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Isn't she fabulous極好?
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27000
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他看起來是不是很棒?
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(Laughter笑聲)
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1000
笑聲
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But nonetheless儘管如此, when she popped膨化 out
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在從子宮蹦出來時,
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despite儘管 the fact事實 that her brain had actually其實 been progressing進展
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雖然她的大腦早已經
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in its development發展 for several一些 months個月 before
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開始發展,
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on the basis基礎 of her experiences經驗 in the womb子宮 --
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並持續了數個月。
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nonetheless儘管如此, she had very limited有限 abilities能力,
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然而,就如同每個正常
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as does every一切 infant嬰兒
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出生的嬰兒一樣,
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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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她的能力還是很有限。
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If we were to assay化驗 her perceptual知覺的 abilities能力, they would be crude原油.
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假如我們想要去檢驗他們的感知能力,可能會發現它還是相當原始,粗糙。
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There is no real真實 indication跡象 that there is any real真實 thinking思維 going on.
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因為沒有實際證明顯示他們在進行真實的思考。
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In fact事實 there is little evidence證據 that there is any
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事實上,沒有什麼證據顯示
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cognitive認知 ability能力 in a very young年輕 infant嬰兒.
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小嬰兒有任何的認知能力。
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Infants嬰幼兒 don't respond響應 to much.
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他們通常不會對外在的事物有太多反應。
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There is not really much of an indication跡象 in fact事實 that there is a person on board.
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事實上沒有太多的跡象指出,有人在大腦中指揮。
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(Laughter笑聲)
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笑聲
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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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66000
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而他們只能用很原始的方式,有限的方式來
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control控制 their movements運動.
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控制自己的動作。
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It would be several一些 months個月 before this infant嬰兒
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70000
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他們需要數個月的時間
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could do something as simple簡單 as reach達到 out and grasp把握
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72000
2000
來練習簡單的動作,
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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
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如到達某個物體的位置,
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usually平時 to the mouth.
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76000
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並把它拿起來(通常是放到嘴裡)。
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And it will be some months個月 beforewardbeforeward,
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而需要再幾個月的時間,
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and we see a long steady穩定 progression級數
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80000
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我們可以看到持續性的進步,
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of the evolution演化 from the first wiggles,
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83000
2000
從一開始的蠕動,翻身,
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to rolling壓延 over, and sitting坐在 up, and crawling爬行,
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到坐起來,
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standing常設, walking步行,
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爬行,站立,行走,
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before we get to that magical神奇 point
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89000
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直到最後能夠恣意的
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in which哪一個 we can motatemotate in the world世界.
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91000
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在所處的環境活動。
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And yet然而, when we look forward前鋒 in the brain
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然而,當我們觀察大腦時,
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we see really remarkable卓越 advance提前.
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95000
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此時,我們可以看到大腦顯著的進步。
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By this age年齡 the brain can actually其實 store商店.
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98000
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大腦在這個時候才真正可以的儲存訊息。
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It has stored存儲, recorded記錄,
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它可以儲存,紀錄,
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can fastly快速 retrieve取回
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快速的提取
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the meanings含義 of thousands數千,
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世上數以千計
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tens of thousands數千 of objects對象,
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數以萬計
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actions行動, and their relationships關係 in the world世界.
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個物體的意義,動作以及彼此之間的關係。
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And those relationships關係 can in fact事實 be constructed in hundreds數以百計 of thousands數千,
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而事實上,這些關係可以用上百種,
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potentially可能 millions百萬 of ways方法.
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113000
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上千種,甚至百萬的方式建構起來。
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By this age年齡 the brain controls控制 very refined精製 perceptual知覺的 abilities能力.
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115000
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而在這個時候,大腦會發展出精密的感知能力。
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And it actually其實 has a growing生長 repertoire劇目 of cognitive認知 skills技能.
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120000
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並且會逐漸的發展出多樣不同的認知技巧。
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This brain is very much a thinking思維 machine.
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123000
3000
它很像是個會思考的機器。
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And by this age年齡 there is absolutely絕對 no question
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而在這個年紀,甲板上已經有人在指揮,
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that this brain, it has a person on board.
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129000
4000
是絕對毫無疑問的。
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And in fact事實 at this age年齡 it is substantially基本上 controlling控制 its own擁有 self-development自我發展.
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133000
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事實上,在這個年紀的大腦幾乎可以完全控制自己的發展。
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And by this age年齡 we see a remarkable卓越 evolution演化
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並且我們可以看到大腦在
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in its capacity容量 to control控制 movement運動.
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控制動作能力方面明顯的進步。
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Now movement運動 has advanced高級 to the point
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142000
2000
現在移動的精密度
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where it can actually其實 control控制 movement運動 simultaneously同時,
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144000
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已經進步到
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in a complex複雜 sequence序列, in complex複雜 ways方法
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147000
2000
它可以立即的,
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as would be required需要 for example
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同時控制
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for playing播放 a complicated複雜 game遊戲,
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一連串複雜的動作,
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like soccer足球.
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153000
2000
例如玩足球。
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Now this boy男孩 can bounce彈跳 a soccer足球 ball on his head.
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155000
3000
在這個年紀,男孩已經可以把足球放在頭上旋轉。
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And where this boy男孩 comes from, Sao聖保羅 Paulo聖保羅, Brazil巴西,
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158000
2000
這個男孩來自巴西的聖保羅,
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about 40 percent百分 of boys男孩 of his age年齡 have this ability能力.
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4000
當地有40%的男孩都具有這樣的能力。
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You could go out into the community社區 in Monterey蒙特雷,
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164000
4000
你可以到位於Monterey的社區,
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and you'd have difficulty困難 finding發現 a boy男孩 that has this ability能力.
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168000
3000
在那裏可能很難找的到有這樣能力的男孩,
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And if you did he'd他會 probably大概 be from Sao聖保羅 Paulo聖保羅.
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171000
3000
而如果真的找到了,那他可能也是來自聖保羅。
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(Laughter笑聲)
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174000
1000
笑聲
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That's all another另一個 way of saying
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175000
2000
透過這個例子,我們可以知道,
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that our individual個人 skills技能 and abilities能力
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177000
2000
大腦在認知方面獨特的技巧與能力,
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are very much shaped成形 by our environments環境.
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179000
2000
常常是由環境形塑的。
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That environment環境 extends擴展 into our contemporary現代的 culture文化,
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181000
3000
環境擴展了我們所在的文化情境,
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the thing our brain is challenged挑戰 with.
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184000
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那個使我們大腦面臨挑戰的文化情境。
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Because what we've我們已經 doneDONE in our personal個人 evolutions變陣
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186000
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因為我們已經完成建構
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is build建立 up a large repertoire劇目 of specific具體 skills技能 and abilities能力
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188000
4000
在個體進化歷程中,所需的
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that are specific具體 to our own擁有 individual個人 histories歷史.
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特定技巧與能力。
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And in fact事實 they result結果 in a wonderful精彩
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而這樣的結果導致
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differentiation區別 in humankind人類,
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196000
3000
了人類個體間令人驚奇的差異,
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in the way that, in fact事實, no two of us
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事實上,沒有兩個人
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are quite相當 alike一樣.
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會很相像。
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Every一切 one of us has a different不同 set of acquired後天 skills技能 and abilities能力
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我們每一個人由於需要不同的彈性與適應力,因此需要不同的技能,
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that all derive派生 out of the plasticity可塑性,
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而這些技能都來自於這個
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the adaptability適應性 of this really remarkable卓越 adaptive自適應 machine.
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可塑性極高的機器。
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In an adult成人 brain of course課程 we've我們已經 built內置 up
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在一個成人的大腦中,已經建立一個大型的
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a large repertoire劇目 of mastered掌握 skills技能 and abilities能力
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技能資料庫,我們可以從記憶中
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that we can perform演出 more or less automatically自動 from memory記憶,
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自動提取一些技能,使我們成為有行為,動作以及
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and that define確定 us as acting演戲, moving移動, thinking思維 creatures生物.
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思考能力的生物。
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Now we study研究 this,
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226000
2000
目前我們研究這方面的議題,
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as the nerdy書呆子, laboratory實驗室, university-based為主的大學 scientists科學家們 that we are,
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228000
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我們主要是大學實驗室的研究者所組成,
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by engaging the brains大腦
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藉由了解地球上
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of animals動物 like rats大鼠, or monkeys猴子,
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233000
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某些特殊的
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or of this particularly尤其 curious好奇 creature生物 --
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236000
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小動物的大腦,例如老鼠,猴子,
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one of the more bizarre奇異的 forms形式 of life on earth地球 --
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239000
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或者此類具有好奇心的動物,
04:14
to engage從事 them in learning學習 new skills技能 and abilities能力.
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242000
3000
促使牠們學習新的技能。
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And we try to track跟踪 the changes變化 that occur發生
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245000
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而現在我們嘗試追蹤並觀察當
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as the new skill技能 or ability能力 is acquired後天.
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247000
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新技巧或能力形成時,這些小動物大腦產生的變化。
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In fact事實 we do this in individuals個人
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249000
3000
事實上,我們針對不同年齡層,
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of any age年齡, in these different不同 species種類 --
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252000
2000
以及不同的種族的個體進行此項追蹤研究。
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that is to say from infanciesinfancies,
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254000
2000
也就是從嬰兒,
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infancy嬰兒期 up to adulthood成年 and old age年齡.
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256000
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成年到老年。
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So we might威力 engage從事 a rat, for example,
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260000
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因此我們會觀察當一隻老鼠學習新的技能時,
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to acquire獲得 a new skill技能 or ability能力
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262000
2000
會產生何種改變,
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that might威力 involve涉及 the rat using運用 its paw爪子
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264000
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例如:當牠學習用爪子做一個特殊的抓取動作時,大腦的變化。
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to master particular特定 manual手冊 grasp把握 behaviors行為
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2000
就好像我們會去注意幼童的能力,
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just like we might威力 examine檢查 a child兒童
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269000
3000
如他們學習某些小技巧
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and their ability能力 to acquire獲得 the sub-skills子技能,
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272000
2000
或者達成某種事物時
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or the general一般 overall總體 skill技能 of accomplishing完成 something
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採用的一般能力,
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like mastering母帶 the ability能力 to read.
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276000
3000
例如精熟閱讀的能力。
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Or you might威力 look in an older舊的 individual個人
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279000
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亦或許你會看到個老人,
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who has mastered掌握 a complex複雜 set of abilities能力
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281000
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有某一方面
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that might威力 relate涉及 to reading musical音樂 notation符號
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283000
2000
精熟的能力,
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or performing執行 the mechanical機械 acts行為 of performance性能
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285000
3000
例如:閱讀樂譜
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that apply應用 to musical音樂 performance性能.
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288000
3000
或操作樂器。
05:03
From these studies學習 we defined定義 two great epochs時代
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291000
3000
從這些研究,我們可以確立
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of the plastic塑料 history歷史 of the brain.
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294000
3000
兩個有關大腦可塑性歷史事件。
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The first great epoch時代 is commonly常用 called the "Critical危急 Period."
118
297000
3000
第一個重要的時期通常被稱為「關鍵期」。
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And that is the period in which哪一個 the brain is setting設置 up
119
300000
2000
而那也正是大腦正初始化設置的時期,
05:14
in its initial初始 form形成 its basic基本 processing處理 machinery機械.
120
302000
3000
大腦的基本運作模式形成的時期。
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This is actually其實 a period of dramatic戲劇性 change更改
121
305000
3000
這實在是個戲劇性的改變,
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in which哪一個 it doesn't take learning學習, per seSE, to drive駕駛
122
308000
3000
而這樣的改變不需要學習,相同的,
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the initial初始 differentiation區別 of the machinery機械 of the brain.
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311000
3000
驅使大腦進行不同的初始設定,也是不需要學習。
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All it takes for example in the sound聲音 domain,
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314000
3000
以聲音為例,你需要做的,
05:29
is exposure曝光 to sound聲音.
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317000
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就是讓自己持續接觸聲音, 實際上,
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And the brain actually其實 is at the mercy憐憫
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319000
2000
此時大腦就在這樣的
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of the sound聲音 environment環境 in which哪一個 it is reared飼養.
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321000
4000
聲音環境下成長。
05:37
So for example I can rear an animal動物
128
325000
2000
也就是說,我可以模擬ㄧ個無意義,
05:39
in an environment環境 in which哪一個 there is meaningless無意義的 dumb sound聲音,
129
327000
4000
吵雜的聲音環境,
05:43
a repertoire劇目 of sound聲音 that I make up,
130
331000
3000
在這樣的環境下飼養動物。
05:46
that I make, just by exposure曝光, artificially人為 important重要
131
334000
2000
藉由人為的方式,創造出讓動物
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to the animal動物 and its young年輕 brain.
132
336000
3000
與它新生的大腦覺得重要的聲音。
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And what I see is that the animal's動物 brain sets up
133
339000
2000
而我認為動物的大腦能夠在牠有限的處理能量內,
05:53
its initial初始 processing處理 of that sound聲音
134
341000
2000
以有組織有次序的方式
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in a form形成 that's idealized理想化, within the limits範圍 of its processing處理 achievements成就
135
343000
4000
表徵這個聲音刺激,
05:59
to represent代表 it in an organized有組織的 and orderly整齊的 way.
136
347000
4000
並以理想的方式初始化對這聲音的處理。
06:03
The sound聲音 doesn't have to be valuable有價值 to the animal動物:
137
351000
3000
然而,這樣的聲音並不需要是對動物有價值的。
06:06
I could raise提高 the animal動物 in something that could be hypothetically假設 valuable有價值,
138
354000
3000
我也可以利用某些假設是有價值的事物
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like the sounds聲音 that simulate模擬
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357000
2000
來飼養動物,例如模擬
06:11
the sounds聲音 of a native本地人 language語言 of a child兒童.
140
359000
3000
一個幼童的母語可能的發音。
06:14
And I see the brain actually其實 develop發展 a processor處理器 that is specialized專門 --
141
362000
3000
並且可以看到大腦真的會發展特定的處理模式,來處理這一連串複雜的聲音。
06:17
specialized專門 for that complex複雜 array排列, a repertoire劇目 of sounds聲音.
142
365000
3000
專為處理這些複雜聲音的特定處理模式。
06:20
It actually其實 exaggerates誇大 their separateness分離性 of representation表示,
143
368000
3000
實際上,藉由多維度神經的表徵方式,它會放大呈現
06:23
in multi-dimensional多維 neuronal神經元 representational代表性 terms條款.
144
371000
4000
這些聲音表徵上的差異。
06:27
Or I can expose暴露 the animal動物 to a completely全然 meaningless無意義的 and destructive有害 sound聲音.
145
375000
5000
或者,我也可以使動物暴露在完全無意義,且有害的聲音環境之下。
06:32
I can raise提高 an animal動物 under conditions條件
146
380000
2000
我可以採取像扶養嬰兒
06:34
that would be equivalent當量 to raising提高 a baby寶寶
147
382000
2000
一樣的方式來飼養動物。
06:36
under a moderately適當地 loud ceiling天花板 fan風扇,
148
384000
2000
或是以連續的方式呈現聲音
06:38
in the presence存在 of continuous連續 noise噪聲.
149
386000
2000
例如像風扇持續,適當音量的聲音。
06:40
And when I do that I actually其實 specialize專攻 the brain
150
388000
3000
而當我這麼做的時候,事實上我正在訓練大腦,
06:43
to be a master processor處理器 for that meaningless無意義的 sound聲音.
151
391000
4000
使它轉變成處理這個無意義聲音的處理器。
06:47
And I frustrate阻撓 its ability能力
152
395000
2000
這麼做的結果,會讓我對大腦表徵
06:49
to represent代表 any meaningful富有意義的 sound聲音 as a consequence後果.
153
397000
3000
任何有意義聲音的能力感到失望。
06:52
Such這樣 things in the early history歷史 of babies嬰兒
154
400000
2000
諸如此類的情況,會發生在
06:54
occur發生 in real真實 babies嬰兒.
155
402000
2000
新生嬰兒的早期階段。
06:56
And they account帳戶 for, for example
156
404000
3000
而這些能力是負責重要的功能的,
06:59
the beautiful美麗 evolution演化 of a language-specific特定語言 processor處理器
157
407000
3000
例如在每個正常發展的小孩身上,
07:02
in every一切 normally一般 developing發展 baby寶寶.
158
410000
3000
能夠處理特定語言的能力。
07:05
And so they also account帳戶 for
159
413000
2000
然而這些能力是否也與某些
07:07
development發展 of defective缺陷 processing處理
160
415000
2000
具有先天缺陷的幼童族群,
07:09
in a substantial大量的 population人口 of children孩子
161
417000
3000
長大之後在
07:12
who are more limited有限, as a consequence後果,
162
420000
2000
語言能力發展上受限的
07:14
in their language語言 abilities能力 at an older舊的 age年齡.
163
422000
4000
原因有關呢?
07:18
Now in this early period of plasticity可塑性
164
426000
3000
在大腦具有可塑性的初期,
07:21
the brain actually其實 changes變化 outside of a learning學習 context上下文.
165
429000
3000
大腦實際上是隨著外在學習情境而改變的。
07:24
I don't have to be paying付款 attention注意 to what I hear.
166
432000
3000
我不需要注意我聽到的是什麼。
07:27
The input輸入 doesn't really have to be meaningful富有意義的.
167
435000
3000
而這些輸入的訊息也不需要具有什麼意義。
07:30
I don't have to be in a behavioral行為的 context上下文.
168
438000
3000
也不需要在一個有行為的情境。
07:33
This is required需要 so the brain sets up it's processing處理
169
441000
3000
這是必須的,如此一來,
07:36
so that it can act法案 differentially差異,
170
444000
2000
大腦才能設定它獨特的處理程序,
07:38
so that it can act法案 selectively選擇,
171
446000
2000
也可以選擇性的執行各項動作,
07:40
so that the creature生物 that wears穿 it, that carries攜帶 it,
172
448000
4000
擁有這樣大腦的生物,才能夠以
07:44
can begin開始 to operate操作 on it in a selective可選擇的 way.
173
452000
3000
因應不同需求,選擇合適的動作。
07:47
In the next下一個 great epoch時代 of life, which哪一個 applies適用 for most of life,
174
455000
4000
第二個重要的關鍵時期,
07:51
the brain is actually其實 refining精製 its machinery機械
175
459000
3000
是大部分生活中常做的事,
07:54
as it masters主人 a wide repertoire劇目 of skills技能 and abilities能力.
176
462000
2000
就是大腦會提升執行各式各樣不同技能的熟悉度。
07:56
And in this epoch時代,
177
464000
2000
這個階段是從生命一開始,
07:58
which哪一個 extends擴展 from late晚了 in the first year of life to death死亡;
178
466000
4000
一直到死亡。
08:02
it's actually其實 doing this under behavioral行為的 control控制.
179
470000
2000
而且這個動作的執行,是在個體行為控制的情況下發生的。
08:04
And that's another另一個 way of saying
180
472000
2000
這是另一種解釋方式,
08:06
the brain has strategies策略 that define確定
181
474000
3000
來說明大腦有自己的策略去定義
08:09
the significance意義 of the input輸入 to the brain.
182
477000
2000
輸入刺激的不同重要程度。
08:11
And it's focusing調焦 on skill技能 after skill技能,
183
479000
2000
而它的重點是特定注意力控制下,
08:13
or ability能力 after ability能力,
184
481000
4000
大腦如何去定義
08:17
under specific具體 attentional注意力 control控制.
185
485000
2000
一個接著一個的技能。
08:19
It's a function功能 of whether是否 a goal目標 in a behavior行為 is achieved實現
186
487000
3000
這個功能關注的是,執行某些動作後,目標能否達成。
08:22
or whether是否 the individual個人 is rewarded獎勵 in the behavior行為.
187
490000
5000
或者個體是否會因為這個行為而得到獎賞。
08:27
This is actually其實 very powerful強大.
188
495000
3000
而這樣的特性是非常有威力的。
08:30
This lifelong終身 capacity容量 for plasticity可塑性, for brain change更改,
189
498000
2000
大腦的可改變性,或者說可塑性,其實是終身的能力,
08:32
is powerfully有力 expressed表達.
190
500000
2000
會是強而有力被呈現出來。
08:34
It is the basis基礎 of our real真實 differentiation區別,
191
502000
2000
這也是人類不同個體具有
08:36
one individual個人 from another另一個.
192
504000
2000
差異的基本原因。
08:38
You can look down in the brain of an animal動物
193
506000
2000
你可以注視某一個正進行某種
08:40
that's engaged訂婚 in a specific具體 skill技能,
194
508000
2000
特定能力養成的動物大腦裡,
08:42
and you can witness見證 or document文件 this change更改 on a variety品種 of levels水平.
195
510000
3000
並且可以目睹或是紀錄大腦中不同層次的改變。
08:45
So here is a very simple簡單 experiment實驗.
196
513000
2000
有一個非常簡單的實驗。
08:47
It was actually其實 conducted進行 about five years年份 ago
197
515000
2000
事實上,這是大概五年前,位於馬賽的
08:49
in collaboration合作 with scientists科學家們 from the University大學 of Provence普羅旺斯
198
517000
3000
普羅旺斯大學的一群科學家
08:52
in Marseilles馬賽.
199
520000
2000
所進行的一項實驗。
08:54
It's a very simple簡單 experiment實驗 where a monkey has been trained熟練
200
522000
2000
這是個很簡單的實驗,
08:56
in a task任務 that involves涉及 it manipulating操縱 a tool工具
201
524000
4000
在實驗中猴子被
09:00
that's equivalent當量 in its difficulty困難
202
528000
2000
訓練去操作一個工具,
09:02
to a child兒童 learning學習 to manipulate操作 or handle處理 a spoon.
203
530000
2000
難度相當於要幼童去握湯匙。
09:04
The monkey actually其實 mastered掌握 the task任務
204
532000
2000
在大概700次的練習之後,
09:06
in about 700 practice實踐 tries嘗試.
205
534000
3000
猴子可以熟練的完成這個動作。
09:09
So in the beginning開始 the monkey could not perform演出 this task任務 at all.
206
537000
3000
而一開始猴子是完全無法執行這個任務的。
09:12
It had a success成功 rate of about one in eight tries嘗試.
207
540000
3000
剛開始成功機率大概是八分之一。
09:15
Those tries嘗試 were elaborate闡述.
208
543000
2000
這些練習使牠的動作更加熟練。
09:17
Each attempt嘗試 was substantially基本上 different不同 from the other.
209
545000
3000
每一次的嘗試對猴子來說,實際上都是不同的動作。
09:20
But the monkey gradually逐漸 developed發達 a strategy戰略.
210
548000
3000
但猴子逐漸發展出自己的策略。
09:23
And 700 or so tries嘗試 later後來
211
551000
2000
歷經700次以上的練習後,猴子可以完美無瑕的執行此動作,
09:25
the monkey is performing執行 it flawlessly完美 -- never fails失敗.
212
553000
3000
不會有任何的失誤。
09:28
He's successful成功 in his retrieval恢復 of food餐飲 with this tool工具 every一切 time.
213
556000
3000
每次都可以用這個工具成功的取回食物。
09:31
At this point the task任務 is being存在 performed執行
214
559000
2000
此時,這個任務已經成為一個
09:33
in a beautifully精美 stereotyped陳規 way:
215
561000
3000
完美的動作範本。
09:36
very beautifully精美 regulated調控 and highly高度 repeated重複, trial審訊 to trial審訊.
216
564000
3000
藉由一次又一次的重複練習,猴子可以調整這個動作,使動作達到完美。
09:39
We can look down in the brain of the monkey.
217
567000
2000
一開始,我們可以觀察猴子的大腦。
09:41
And we see that it's distorted扭曲.
218
569000
2000
而我們可以看到它是紊亂的。
09:43
We can track跟踪 these changes變化, and have tracked追踪 these changes變化
219
571000
2000
我們隨著時間的經過,
09:45
in many許多 such這樣 behaviors行為 across橫過 time.
220
573000
2000
在許多諸如此類的行為中追蹤這些變化。
09:47
And here we see the distortion失真
221
575000
3000
而這裡我們可以看到猴子手掌中的皮膚表面圖像,
09:50
reflected反射的 in the map地圖 of the skin皮膚 surfaces of the hand of the monkey.
222
578000
3000
反映出來的紊亂。
09:53
Now this is a map地圖, down in the surface表面 of the brain,
223
581000
3000
此時,圖樣連結到大腦表面,我們透過這個精密的實驗,
09:56
in which哪一個, in a very elaborate闡述 experiment實驗 we've我們已經 reconstructed重建 the responses回复,
224
584000
3000
重新建立了大腦各區的反應,
09:59
location位置 by location位置,
225
587000
2000
這些反應精密的對應到
10:01
in a highly高度 detailed詳細 response響應 mapping製圖 of the responses回复 of its neurons神經元.
226
589000
4000
產生反射的神經部位。
10:05
We see here a reconstruction重建 of how
227
593000
2000
在這裡我們可以看到大腦裡面,
10:07
the hand is represented代表 in the brain.
228
595000
2000
手的各動作是如何被重新表徵。
10:09
We've我們已經 actually其實 distorted扭曲 the map地圖 by the exercise行使.
229
597000
3000
事實上,我們是透過練習,來使這個圖樣變得不一樣。
10:12
And that is indicated指示 in the pink. We have a couple一對 fingertip指尖 surfaces that are larger.
230
600000
4000
如粉紅部位所示,你會發現有幾個指尖會比較大。
10:16
These are the surfaces the monkey is using運用 to manipulate操作 the tool工具.
231
604000
4000
這些部分是猴子用來操作這個工作的表面皮膚對應區。
10:20
If we look at the selectivity選擇性 of responses回复
232
608000
2000
假如我們看到猴子的大腦皮層中,
10:22
in the cortex皮質 of the monkey,
233
610000
2000
對應這些動作的區域有反應,
10:24
we see that the monkey has actually其實 changed the filter過濾 characteristics特點
234
612000
3000
我們可以看到猴子正利用從指尖皮膚
10:27
which哪一個 represents代表 input輸入 from the skin皮膚
235
615000
2000
執行動作時的回饋訊號,
10:29
of the fingertips指尖 that are engaged訂婚.
236
617000
2000
來調整,建立適當的過濾器。
10:31
In other words there is still a single, simple簡單 representation表示 of the fingertips指尖
237
619000
3000
換句話說,指尖上單一,簡單的刺激,
10:34
in this most organized有組織的 of cortical皮質 areas
238
622000
2000
會有組織的傳回到到大腦對應身體皮膚
10:36
of the surface表面 of the skin皮膚 of the body身體.
239
624000
2000
表面的皮質上。
10:38
Monkey has like you have.
240
626000
3000
你也具有類似猴子的這種能力。
10:41
And yet然而 now it's represented代表 in substantially基本上 finer grain糧食.
241
629000
3000
而現在我們以手指的例子呈現。
10:44
The monkey is getting得到 more detailed詳細 information信息 from these surfaces.
242
632000
3000
猴子可以從這些表層皮膚得到更多詳細的資訊。
10:47
And that is an unknown未知 -- unsuspected沒有料到, maybe, by you --
243
635000
3000
而當你學習某項技能時,這樣的改變
10:50
part部分 of acquiring收購 the skill技能 or ability能力.
244
638000
3000
或許你是感覺不出來的。
10:53
Now actually其實 we've我們已經 looked看著 in several一些 different不同 cortical皮質 areas
245
641000
3000
事實上,我們現在正在找尋猴子大腦中,
10:56
in the monkey learning學習 this task任務.
246
644000
2000
用來學習這項任務的幾個不同的皮質區域。
10:58
And each one of them changes變化 in ways方法 that are specific具體
247
646000
2000
而每一個區域會由於不同的技能,
11:00
to the skill技能 or ability能力.
248
648000
2000
產生不同的改變。
11:02
So for example we can look to the cortical皮質 area
249
650000
3000
例如我們可以看到控制猴子
11:05
that represents代表 input輸入 that's controlling控制 the posture姿勢 of the monkey.
250
653000
3000
手勢的皮質區域。
11:08
We look in cortical皮質 areas that control控制 specific具體 movements運動,
251
656000
2000
也可以看到控制
11:10
and the sequences序列 of movements運動
252
658000
2000
一系列特定動作的
11:12
that are required需要 in the behavior行為, and so forth向前.
253
660000
2000
對應的皮質區域,等等。
11:14
They are all remodeled改造. They all become成為 specialized專門 for the task任務 at hand.
254
662000
4000
這些部分被重新建構。牠們會由於執行任務時手部的動作而特殊化。
11:18
There are 15 or 20 cortical皮質 areas that are changed specifically特別
255
666000
3000
當你學習像拿東西等簡單的技能時,
11:21
when you learn學習 a simple簡單 skill技能 like this.
256
669000
3000
大腦中約有15到20個特定皮質區域會產生變化。
11:24
And that represents代表 in your brain, really massive大規模的 change更改.
257
672000
4000
而這些表徵會使你的大腦產生明顯的改變。
11:28
It represents代表 the change更改 in a reliable可靠 way
258
676000
3000
這樣的改變,
11:31
of the responses回复 of tens of millions百萬,
259
679000
2000
意味著你大腦裡數以億計,
11:33
possibly或者 hundreds數以百計 of millions百萬 of neurons神經元 in your brain.
260
681000
3000
無數個神經元會因而產生變化。
11:36
It represents代表 changes變化
261
684000
2000
意味這大腦中將有
11:38
of hundreds數以百計 of millions百萬, possibly或者 billions數十億
262
686000
2000
數百萬個,甚至數億個
11:40
of synaptic突觸 connections連接 in your brain.
263
688000
2000
突觸會產生變化。
11:42
This is constructed by physical物理 change更改.
264
690000
3000
這些是由於身體動作的改變而建立的。
11:45
And the level水平 of construction施工 that occurs發生 is massive大規模的.
265
693000
3000
而這個建構的層級是相當巨大的。
11:48
Think about the changes變化 that occur發生 in the brain of a child兒童
266
696000
3000
想想一個在學習運動等行為課程裡的小孩,
11:51
through通過 the course課程 of acquiring收購 their movement運動 behavior行為 abilities能力 in general一般.
267
699000
4000
其腦中會產生的變化。
11:55
Or acquiring收購 their native本地人 language語言 abilities能力.
268
703000
2000
或是他們在學習母語時,同樣的,
11:57
The changes變化 are massive大規模的.
269
705000
4000
大腦也會產生巨大的變化。
12:01
What it's all about is the selective可選擇的 representations交涉
270
709000
2000
總括來說,這些都是由於大腦會對認為
12:03
of things that are important重要 to the brain.
271
711000
2000
重要的事物產生選擇性的表徵。
12:05
Because in most of the life of the brain
272
713000
3000
因為大腦的大部分工作,
12:08
this is under control控制 of behavioral行為的 context上下文.
273
716000
2000
都是在產生不同情境的所需要的行為。
12:10
It's what you pay工資 attention注意 to.
274
718000
2000
這也就是為什麼當你注意某個事件或物體時。
12:12
It's what's rewarding獎勵 to you.
275
720000
2000
大腦會給予回饋。
12:14
It's what the brain regards問候, itself本身,
276
722000
2000
大腦關切的東西,對它來說是正向的,
12:16
as positive and important重要 to you.
277
724000
2000
對你來說也是重要的。
12:18
It's all about cortical皮質 processing處理
278
726000
2000
這些都與皮質處理程序,
12:20
and forebrain前腦 specialization專業化.
279
728000
2000
以及前腦特殊化發展有關。
12:22
And that underliesunderlies your specialization專業化.
280
730000
2000
而這些是你變得特別的基礎。
12:24
That is why you, in your many許多 skills技能 and abilities能力,
281
732000
2000
這也是為什麼你會因為你學會某些技能,
12:26
are a unique獨特 specialist專家:
282
734000
2000
而變成專家。
12:28
a specialist專家 that's vastly大大 different不同
283
736000
2000
專家的大腦會與
12:30
in your physical物理 brain in detail詳情
284
738000
2000
100年前的人類的大腦,
12:32
than the brain of an individual個人 100 years年份 ago;
285
740000
3000
在生理結構上有很大差異。
12:35
enormously巨大 different不同 in the details細節
286
743000
3000
與1000年前的人類相比,
12:38
from the brain of the average平均 individual個人 1,000 years年份 ago.
287
746000
4000
有更大的差異。
12:42
Now, one of the characteristics特點 of this change更改 process處理
288
750000
4000
現在,在這樣的處理模式的改變中,其中一個特點就是
12:46
is that information信息 is always related有關
289
754000
3000
改變方式總是與
12:49
to other inputs輸入 or information信息 that is occurring發生
290
757000
2000
它在真實情境,
12:51
in immediate即時 time, in context上下文.
291
759000
3000
即時收到的訊息有關。
12:54
And that's because the brain is constructing建設 representations交涉 of things
292
762000
3000
這是因為大腦會以時間順序,
12:57
that are correlated相關 in little moments瞬間 of time
293
765000
3000
建立連續時間點上,
13:00
and that relate涉及 to one another另一個 in little moments瞬間 of successive連續 time.
294
768000
3000
有關聯事件的表徵。
13:03
The brain is recording記錄 all information信息
295
771000
2000
大腦會紀錄所有的訊息,
13:05
and driving主動 all change更改
296
773000
2000
並且因應瞬間情境下的
13:07
in temporal context上下文.
297
775000
2000
變化來產生回應。
13:09
Now overwhelmingly壓倒性 the most powerful強大 context上下文
298
777000
2000
而在大腦中發生的最強而有力
13:11
that's occurred發生 in your brain is you.
299
779000
3000
的情境就是---你自己。
13:14
Billions數十億 of events事件 have occurred發生 in your history歷史
300
782000
4000
隨著時間的演進,數十億相關的事件
13:18
that are related有關 in time to yourself你自己
301
786000
2000
持續的發生,進行著,
13:20
as the receiver接收器,
302
788000
2000
而你扮演的角色是接收者,
13:22
or yourself你自己 as the actor演員, yourself你自己 as the thinker思想家,
303
790000
2000
或是行動者,思考著如何回應,
13:24
yourself你自己 as the mover.
304
792000
3000
如何產生行為。
13:27
Billions數十億 of times little pieces of sensation感覺 have come in
305
795000
3000
從你的皮膚上,數十億微小的感覺刺激
13:30
from the surface表面 of your body身體
306
798000
2000
會傳遞到你的大腦,
13:32
that are always associated相關 with you as the receiver接收器,
307
800000
3000
使得你成為接受者,
13:35
and that result結果 in
308
803000
2000
並使得你
13:37
the embodiment實施例 of you.
309
805000
3000
成為大腦的化身。
13:40
You are constructed, your self is constructed
310
808000
3000
此時你被建立起來,
13:43
from these billions數十億 of events事件.
311
811000
2000
藉由無數的事件,你被建立起來。
13:45
It's constructed. It's created創建 in your brain.
312
813000
3000
在你的大腦中,你被建立起來。
13:48
And it's created創建 in the brain via通過 physical物理 change更改.
313
816000
3000
透過生理上的變化,使你的大腦中產生改變。
13:51
This is a marvelously不平凡 constructed thing
314
819000
3000
由於每個個體都有非常不同的成長歷史,
13:54
that results結果 in individual個人 form形成
315
822000
3000
因此不同個體彼此間會有
13:57
because each one of us has vastly大大 different不同 histories歷史,
316
825000
2000
相當不同的差異。
13:59
and vastly大大 different不同 experiences經驗,
317
827000
2000
由於個體之間經驗的顯著不同,
14:01
that drive駕駛 in to us this marvelous奇妙 differentiation區別 of self,
318
829000
4000
導致每個人大腦都具有
14:05
of personhood人格.
319
833000
2000
不同的特質。
14:07
Now we've我們已經 used this research研究
320
835000
2000
如今我們藉由這些相關研究,
14:09
to try to understand理解 not just how a normal正常 person develops發展,
321
837000
3000
嘗試去了解一個正常人的
14:12
and elaborates詳解 their skills技能 and abilities能力,
322
840000
2000
大腦是如何逐漸的
14:14
but also try to understand理解
323
842000
2000
精熟所會的技能,
14:16
the origins起源 of impairment減值,
324
844000
3000
以及腦部損傷的原因,
14:19
and the origins起源 of differences分歧 or variations變化
325
847000
3000
與大腦的不同發展將會如何
14:22
that might威力 limit限制 the capacities能力 of a child兒童, or an adult成人.
326
850000
3000
限制成人或兒童身上的能力。
14:25
I'm going to talk about using運用 these strategies策略
327
853000
3000
接下來我將要討論,如何利用這些策略來
14:28
to actually其實 design設計 brain plasticity-based可塑性為主
328
856000
2000
設計以大腦可塑性為導向的研究,
14:30
approach途徑 to drive駕駛 corrections更正 in the machinery機械 of a child兒童
329
858000
5000
如何修正幼童大腦的認知缺陷,
14:35
that increases增加 the competence權限 of the child兒童
330
863000
3000
增加他們在語言學習上的能力,
14:38
as a language語言 receiver接收器 and user用戶
331
866000
2000
如語言使用,
14:40
and, thereafter其後, as a reader讀者.
332
868000
2000
或是閱讀。
14:42
And I'm going to talk about experiments實驗 that involve涉及
333
870000
2000
此外,我將要討論實際上使用
14:44
actually其實 using運用 this brain science科學,
334
872000
2000
這些腦科學的相關實驗。
14:46
first of all to understand理解 how it contributes有助於 to the loss失利 of function功能 as we age年齡.
335
874000
3000
首先,我們要先瞭解大腦的功能是如何隨著年紀增長而消失。
14:49
And then, by using運用 it in a targeted針對 approach途徑
336
877000
5000
接下來我們主要研究目標是
14:54
we're going to try to differentiate區分
337
882000
2000
試著鑑別老年時,
14:56
the machinery機械 to recover恢復 function功能 in old age年齡.
338
884000
5000
如何讓大腦功能復原的機制。
15:01
So the first example I'm going to talk about
339
889000
2000
第一個例子我將要探討
15:03
relates涉及 to children孩子 with learning學習 impairments障礙.
340
891000
2000
與學障幼童有關的議題。
15:05
We now have a large body身體 of literature文學
341
893000
2000
從許多文獻中,我們可以看到
15:07
that demonstrates演示 that the fundamental基本的
342
895000
2000
大部分有早期語言學習困難的幼童,
15:09
problem問題 that occurs發生 in the majority多數 of children孩子
343
897000
2000
在大腦的功能上都
15:11
that have early language語言 impairments障礙,
344
899000
2000
具有功能性的問題,
15:13
and that are going to struggle鬥爭 to learn學習 to read,
345
901000
2000
也因此在學習閱讀方面,
15:15
is that their language語言 processor處理器
346
903000
2000
遭遇到很大的困難,我們的疑問是:
15:17
is created創建 in a defective缺陷 form形成.
347
905000
2000
是否他們大腦中的語言處理機制是有缺陷的?
15:19
And the reason原因 that it rises上升 in a defective缺陷 form形成
348
907000
3000
會有這樣疑問的原因是
15:22
is because early in the baby's寶寶 brain's大腦的 life
349
910000
4000
由於大腦嬰兒早期的
15:26
the machine process處理 is noisy嘈雜.
350
914000
2000
主要功能是處理雜訊。
15:28
It's that simple簡單.
351
916000
2000
很簡單的功能。
15:30
It's a signal-to-noise信號 - 噪聲 problem問題. Okay?
352
918000
2000
這是一個關於訊號與雜訊的問題。
15:32
And there are a lot of things that contribute有助於 to that.
353
920000
2000
而有許多的事物都對這樣的機制有幫助。
15:34
There are numerous眾多 inherited遺傳 faults故障
354
922000
2000
然而,有許多遺傳基因上的錯誤,
15:36
that could make the machine process處理 noisier喧鬧.
355
924000
3000
會使得這個處理程序更吵雜。
15:39
Now I might威力 say the noise噪聲 problem問題 could also occur發生
356
927000
3000
現在,我可以說這個雜訊問題
15:42
on the basis基礎 of information信息 provided提供
357
930000
3000
也可能發生在當耳朵
15:45
in the world世界 from the ears耳朵.
358
933000
3000
接收到世界上提供的資訊時。
15:48
If any -- those of you who are older舊的 in the audience聽眾 know
359
936000
3000
年紀比較大的聽眾都會知道,當我是個小孩子的時候,
15:51
that when I was a child兒童 we understood了解 that a child兒童 born天生 with a cleft裂口 palate
360
939000
4000
如果看到一個有裂顎的小孩,
15:55
was born天生 with what we called mental心理 retardation遲緩.
361
943000
3000
表示他有心智上的發展遲緩的現象。
15:58
We knew知道 that they were going to be slow cognitively認知;
362
946000
4000
我們知道他們在認知上的發展會比較緩慢。
16:02
we knew知道 they were going to struggle鬥爭 to learn學習 to develop發展 normal正常 language語言 abilities能力;
363
950000
3000
我們也知道他們在發展正常的語言能力時, 會遭遇到很大困難。
16:05
and we knew知道 that they were going to struggle鬥爭 to learn學習 to read.
364
953000
4000
而學習如何閱讀對他們來說也很困難。
16:09
Most of them would be intellectual知識分子 and academic學術的 failures故障.
365
957000
4000
大部分這樣的小孩在智力跟學業上的表現會比較不理想。
16:13
That's disappeared消失. That no longer applies適用.
366
961000
3000
然而這情況消失了。 不再發生了。
16:16
That inherited遺傳 weakness弱點, that inherited遺傳 condition條件
367
964000
2000
這種遺傳上的缺陷
16:18
has evaporated蒸發.
368
966000
2000
已經消失了。
16:20
We don't hear about that anymore. Where did it go?
369
968000
3000
我們再也沒有聽到這樣的問題。到底發生了什麼事?
16:23
Well, it was understood了解 by a Dutch荷蘭人 surgeon外科醫生,
370
971000
2000
在35年前,一個荷蘭的外科醫生
16:25
about 35 years年份 ago,
371
973000
2000
發現了一件事,
16:27
that if you simply只是 fix固定 the problem問題 early enough足夠,
372
975000
3000
他發現假如我們能夠在大腦還有可塑性的階段,
16:30
when the brain is still in this initial初始 plastic塑料 period
373
978000
2000
就趕快修正這個問題,
16:32
so it can set up this machinery機械 adequately充分,
374
980000
3000
那麼大腦就可以用適當的方式來設定,
16:35
in this initial初始 set up time in the critical危急 period,
375
983000
2000
如此一來,上述的缺陷
16:37
none沒有 of that happens發生.
376
985000
2000
就不會發生了。
16:39
What are you doing by operating操作 on the cleft裂口 palate to correct正確 it?
377
987000
3000
那麼我們要在這些裂顎兒童身上採取什麼措施,才能修正這個問題呢?
16:42
You're basically基本上 opening開盤 up
378
990000
2000
基本上,你要打開位於中耳,
16:44
the tubes that drain排水 fluid流體 from the middle中間 ears耳朵,
379
992000
2000
負責排除液體的管路,
16:46
which哪一個 have had them reliably可靠 full充分.
380
994000
3000
這些管路通常是充滿液體的。
16:49
Every一切 sound聲音 the child兒童 hears就听 uncorrected is muffled悶響.
381
997000
2000
如此一來,當幼童聽到不相關的聲音時,這些聲音會被排除,
16:51
It's degraded降級.
382
999000
2000
接收雜訊的程度會降低。
16:53
The child's孩子的 native本地人 language語言 is such這樣 a case案件 is not English英語.
383
1001000
3000
當幼童接收到雜訊時,幼童的母語不是英語,
16:56
It's not Japanese日本.
384
1004000
2000
也不是日語
16:58
It's muffled悶響 English英語. It's degraded降級 Japanese日本.
385
1006000
3000
那是模糊不清的英語,或是模糊不清的日語。
17:01
It's crap擲骰子.
386
1009000
2000
那是垃圾。
17:03
And the brain specializes專業 for it.
387
1011000
2000
而我們的大腦會因為經常接受到這些雜訊,而將它特殊化。
17:05
It creates創建 a representation表示 of language語言 crap擲骰子.
388
1013000
3000
他會為這些無用的語言建立表徵。
17:08
And then the child兒童 is stuck卡住 with it.
389
1016000
2000
最後小孩子就無法擺脫它了。
17:10
Now the crap擲骰子 doesn't just happen發生 in the ear.
390
1018000
3000
如今這樣的垃圾不會在大腦裡出現了。
17:13
It can also happen發生 in the brain.
391
1021000
2000
類似的情況也會發生在大腦裡。
17:15
The brain itself本身 can be noisy嘈雜. It's commonly常用 noisy嘈雜.
392
1023000
4000
大腦本身可能是很吵雜的,它通常都是吵雜的。
17:19
There are many許多 inherited遺傳 faults故障 that can make it noisier喧鬧.
393
1027000
3000
有許多遺傳上的錯誤會使得它變得更吵雜。
17:22
And the native本地人 language語言 for a child兒童 with such這樣 a brain
394
1030000
3000
而在具有這樣情形的小孩大腦中,
17:25
is degraded降級.
395
1033000
1000
它的母語是無法被清楚的表徵。
17:26
It's not English英語. It's noisy嘈雜 English英語.
396
1034000
4000
那不是英語,而是有很多雜訊的英語。
17:30
And that results結果 in defective缺陷 representations交涉 of sounds聲音 of words --
397
1038000
4000
而由於這部機器有不同的空間參數,
17:34
not normal正常 -- a different不同 strategy戰略,
398
1042000
3000
因此不正常,
17:37
by a machine that has different不同 time constants常量 and different不同 space空間 constants常量.
399
1045000
3000
不同的發音策略將會導致字的發音有缺陷。
17:40
And you can look in the brain of such這樣 a child兒童 and record記錄 those time constants常量.
400
1048000
3000
而你可以在這樣的小孩大腦中看到,並且一直觀察到這些時間參數的變化。
17:43
They are about an order訂購 of magnitude大小 longer,
401
1051000
3000
那是關於較長測量順序,
17:46
about 11 times longer in duration持續時間 on average平均,
402
1054000
3000
平均來說,大概比
17:49
than in a normal正常 child兒童.
403
1057000
2000
正常小孩的平均高11倍。
17:51
Space空間 constants常量 are about three times greater更大.
404
1059000
3000
空間參數大概大3倍。
17:54
Such這樣 a child兒童 will have memory記憶 and cognitive認知 deficits赤字
405
1062000
2000
這樣的兒童當然會在閱讀上產生
17:56
in this domain.
406
1064000
2000
記憶與認知的缺陷。
17:58
Of course課程 they will. Because as a receiver接收器 of language語言,
407
1066000
3000
因為做為一個語言的接受者,
18:01
they are receiving接收 it and representing代表 it,
408
1069000
2000
他們需要接收語言並且把它們表徵出來。
18:03
and in information信息 it's representing代表 crap擲骰子.
409
1071000
4000
然而當訊息會被表示成垃圾(無用的雜訊)時。
18:07
And they are going to have poor較差的 reading skills技能.
410
1075000
2000
他們將不會有好的閱讀技巧,
18:09
Because reading is dependent依賴的 upon the translation翻譯 of word sounds聲音
411
1077000
3000
因為閱讀要依靠將字的聲音
18:12
into this orthographic正字 or visual視覺
412
1080000
3000
轉換成到圖形或是
18:15
representational代表性 form形成.
413
1083000
2000
視覺表徵。
18:17
If you don't have a brain representation表示 of word sounds聲音
414
1085000
2000
假如大腦對這些字的聲音沒有表徵,
18:19
that translation翻譯 makes品牌 no sense.
415
1087000
3000
這樣的轉譯是沒有任何意義的。
18:22
And you are going to have corresponding相應 abnormal不正常 neurology神經內科.
416
1090000
3000
而你將會產生無法表徵一般語言的神經元。
18:25
Then these children孩子 increasingly日益
417
1093000
2000
然後這些小孩在一次又一次的練習
18:27
in evaluation評測 after evaluation評測,
418
1095000
2000
語言方面的操作
18:29
in their operations操作 in language語言, and their operations操作 in reading --
419
1097000
2000
與閱讀方面的操作,而且是透過
18:31
we document文件 that abnormal不正常 neurology神經內科.
420
1099000
5000
那些我們把它視為不正常發展的神經元組織。
18:36
The point is is that you can train培養 the brain out of this.
421
1104000
2000
關鍵是你可以藉由訓練大腦來擺脫它。
18:38
A way to think about this is you can actually其實 re-refine再細化
422
1106000
2000
就如同藉由重新定義機器的
18:40
the processing處理 capacity容量 of the machinery機械
423
1108000
2000
處理程序來改變一台
18:42
by changing改變 it.
424
1110000
2000
機器一樣。
18:44
Changing更改 it in detail詳情. It takes about 30 hours小時 on the average平均.
425
1112000
3000
如果要徹底地改變。平均大概需要30個小時。
18:47
And we've我們已經 accomplished完成 that in about 430,000 kids孩子 today今天.
426
1115000
4000
如今我們已經成功改變了43萬個小孩。
18:51
Actually其實, probably大概 about 15,000 children孩子 are being存在 trained熟練 as we speak說話.
427
1119000
5000
事實上,當我們正在說話的時候,大約有1萬5千個小孩正進行此訓練。
18:56
And actually其實 when you look at the impacts影響, the impacts影響 are substantial大量的.
428
1124000
3000
實際上,當我們看到這些影響時,這些影響其實是相當重要的。
18:59
So here we're looking at the normal正常 distribution分配.
429
1127000
2000
我們現在正在看的是一個常態分佈圖。
19:01
What we're most interested有興趣 in is these kids孩子 on the left side of the distribution分配.
430
1129000
2000
我們對這分佈左半部的小孩非常感興趣。
19:03
This is from about 3,000 children孩子.
431
1131000
2000
大約是3000個小孩。
19:05
You can see that most of the children孩子 on the left side of the distribution分配
432
1133000
3000
你可以看到左半部大部份的小孩正往
19:08
are moving移動 into the middle中間 or the right.
433
1136000
2000
中間或右半部移動。
19:10
This is in a broad廣闊 assessment評定 of their language語言 abilities能力.
434
1138000
3000
這是評估他們語言能力的樣板。
19:13
This is like an IQ智商 test測試 for language語言.
435
1141000
2000
就像是語言的智力測驗。
19:15
The impact碰撞 in the distribution分配, if you trained熟練 every一切 child兒童
436
1143000
3000
對於這分佈的影響,假如你訓練每一個美國的小孩,
19:18
in the United聯合的 States狀態, would be to shift轉移 the whole整個 distribution分配 to the right
437
1146000
3000
將會把整個分佈往右移
19:21
and narrow狹窄 the distribution分配.
438
1149000
2000
並且變尖。
19:23
This is a substantially基本上 large impact碰撞.
439
1151000
2000
這實在是一個巨大,且重要的影響,
19:25
Think of a classroom課堂 of children孩子 in the language語言 arts藝術.
440
1153000
3000
試想在一個充滿小孩的語言學習教室中,
19:28
Think of the children孩子 on the slow side of the class.
441
1156000
3000
試想在這樣一個班上學得比較慢的兒童。
19:31
We have the potential潛在 to move移動 most of those children孩子
442
1159000
2000
我們其實是有能力,來把這樣的小孩
19:33
to the middle中間 or to the right side.
443
1161000
2000
移動到中間或者是右邊。
19:35
In addition加成 to accurate準確 language語言 training訓練
444
1163000
2000
除了可以讓他們更準確接受語言訓練,
19:37
it also fixes修復 memory記憶 and cognition認識
445
1165000
2000
他也可以修正說話流暢度及說話能力在記憶與認知的方面的問題。
19:39
speech言語 fluency流暢 and speech言語 production生產.
446
1167000
3000
藉由這樣的訓練,
19:42
And an important重要 language語言 dependent依賴的 skill技能 is enabled啟用 by this training訓練 --
447
1170000
3000
也可以讓重要的語言使用技巧,
19:45
that is to say reading.
448
1173000
1000
例如閱讀,使用的更好。
19:46
And to a large extent程度 it fixes修復 the brain.
449
1174000
2000
從巨觀來說,這也修復了大腦。
19:48
You can look down in the brain of a child兒童
450
1176000
3000
你可以看到這樣的一個小孩子的大腦。
19:51
in a variety品種 of tasks任務 that scientists科學家們 have at Stanford斯坦福,
451
1179000
3000
藉由一些各種知名領域科學家的試驗,如史丹佛大學、
19:54
and MITMIT, and UCSFUCSF, and UCLA加州大學洛杉磯分校, and a number of other institutions機構.
452
1182000
6000
麻省理工學院、加州大學舊金山分校、加州大學洛杉磯分校、以及其他許多的機構。
20:00
And children孩子 operating操作 in various各個 language語言 behaviors行為,
453
1188000
3000
而幼童在不同語言方面的操作,
20:03
or in various各個 reading behaviors行為,
454
1191000
2000
或是在不同閱讀的操作,
20:05
you see for the most extent程度,
455
1193000
2000
你可以看到在大部分小孩的大部分情境中,
20:07
for most children孩子, their neuronal神經元 responses回复,
456
1195000
2000
他們神經上的反應,
20:09
complexly複雜 abnormal不正常 before you start開始,
457
1197000
2000
會從訓練前的完全不正常,
20:11
are normalized標準化 by the training訓練.
458
1199000
3000
到訓練後的正常。
20:14
Now you can also take the same相同 approach途徑
459
1202000
2000
現在你也可以藉由這項研究的成果來修正
20:16
to address地址 problems問題 in aging老化.
460
1204000
3000
老化過程中產生的問題。
20:19
Where again the machinery機械 is deteriorating惡化 now
461
1207000
2000
在老化過程中這個機制逐漸的損壞,
20:21
from competent勝任 machinery機械, it's going south.
462
1209000
4000
每況愈下。
20:25
Noise噪聲 is increasing增加 in the brain.
463
1213000
2000
在大腦中,雜音逐漸的增加。
20:27
And learning學習 modulation調製 and control控制 is deteriorating惡化.
464
1215000
3000
並且學習的模組與控制功能逐漸的損壞。
20:30
And you can actually其實 look down on the brain of such這樣 an individual個人
465
1218000
2000
在這樣的個體中,當你看到他們的大腦時,
20:32
and witness見證 a change更改 in the time constants常量 and space空間 constants常量
466
1220000
3000
你可以親眼看到時間與空間參數的改變。
20:35
with which哪一個, for example, the brain is representing代表 language語言 again.
467
1223000
3000
例如:大腦在表徵語言時的情形,
20:38
Just as the brain came來了 out of chaos混沌 at the beginning開始,
468
1226000
3000
就如同大腦在一出生開始的混沌情形一樣,
20:41
it's going back into chaos混沌 in the end結束.
469
1229000
3000
隨著年齡的增長,最後它又會回到混沌的情況。
20:44
This results結果 in declines下降 in memory記憶
470
1232000
2000
這會導致記憶與認知的衰退,
20:46
in cognition認識, and in postural體位 ability能力 and agility敏捷.
471
1234000
4000
以及運動方面,姿勢靈活度的衰退。
20:50
It turns out you can train培養 the brain of such這樣 an individual個人 --
472
1238000
2000
現在情況是你可以訓練這樣的一個人,
20:52
this is a small population人口 of such這樣 individuals個人 --
473
1240000
3000
這些人所占的比例不多,
20:55
train培養 equally一樣 intensively集中 for about 30 hours小時.
474
1243000
2000
訓練的時間大概是30個小時。
20:57
These are 80- to 90-year-olds- 年的孩子.
475
1245000
3000
這些是80到90歲的老人。
21:00
And what you see are substantial大量的 improvements改進 of their immediate即時 memory記憶,
476
1248000
3000
而你現在看到的是他們一些短期記憶區效能的顯著改善,
21:03
of their ability能力 to remember記得 things after a delay延遲,
477
1251000
2000
如短暫延遲後記住事情的能力,
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語言 abilities能力 and visual-spatial視覺空間 abilities能力.
479
1255000
2000
語言能力,空間視覺方面的能力。
21:09
The overall總體 neuropsychological神經心理學 index指數
480
1257000
2000
在這樣的母體中,受訓練的個人
21:11
of these trained熟練 individuals個人 in this population人口
481
1259000
3000
神經心理方面能力的分佈範圍
21:14
is about two standard標準 deviations偏差.
482
1262000
2000
大約是2個標準差。
21:16
That means手段 that if you sit at the left side of the distribution分配,
483
1264000
2000
意思就是假如你位於這個分佈的左邊,
21:18
and I'm looking at your neuropyschologicalneuropyschological abilities能力,
484
1266000
3000
而我正在觀察你的神經心理能力,
21:21
the average平均 person has moved移動 to the middle中間
485
1269000
2000
平均能力已經移動
21:23
or the right side of the distribution分配.
486
1271000
2000
到分佈的右邊了。
21:25
It means手段 that most people who are at risk風險 for senility衰老,
487
1273000
2000
這意味著大部分的人有衰老危機的人,
21:27
more or less immediately立即,
488
1275000
2000
可以藉由這種方式,
21:29
are now in a protected保護 position位置.
489
1277000
3000
多少保護他們的心智能力。
21:32
My issues問題 are to try to get to rescuing營救
490
1280000
3000
我的研究方向主要是試著盡量的拯救這些年紀較大的人們,
21:35
older舊的 citizens公民 more completely全然 and in larger numbers數字,
491
1283000
3000
並且可以拯救大部分這樣的人。
21:38
because I think this can be doneDONE in this arena競技場 on a vast廣大 scale規模 --
492
1286000
3000
因為我覺得在這樣大規模的計畫施行中,是可以做到這樣的事。
21:41
and the same相同 for kids孩子.
493
1289000
2000
同樣的,對於小孩,我也希望做到一樣的事。
21:43
My main主要 interest利益 is how to elaborate闡述 this science科學 to address地址 other maladies疾病.
494
1291000
3000
我的主要興趣是能希望更清楚的了解其他功能是如何喪失的相關知識。
21:46
I'm specifically特別 interested有興趣 in things like autism自閉症,
495
1294000
2000
特別對自閉症,以及腦性麻痺等
21:48
and cerebral顱內 palsy麻痺, these great childhood童年 catastrophes災難.
496
1296000
3000
重大的幼童疾病有興趣。
21:51
And in older舊的 age年齡 conditions條件 like Parkinsonism帕金森病,
497
1299000
3000
還有老年時期常發生的情況,如帕金森氏症
21:54
and in other acquired後天 impairments障礙 like schizophrenia精神分裂症.
498
1302000
5000
還有其他大腦方面的損壞如精神分裂症
21:59
Your issues問題 as it relates涉及 to this science科學,
499
1307000
3000
這類科學與你有關係的部分是,
22:02
is how to maintain保持 your own擁有 high-functioning高功能 learning學習 machine.
500
1310000
3000
如何讓你的大腦維持在高學習效率。
22:05
And of course課程, a well-ordered良序 life
501
1313000
3000
當然,關鍵是在規律的生活中
22:08
in which哪一個 learning學習 is a continuous連續 part部分 of it, is key.
502
1316000
2000
持續不斷的學習。
22:10
But also in your future未來 is brain aerobics有氧運動.
503
1318000
3000
並且將來也要記的常常腦力激盪。
22:13
Get ready準備 for it. It's going to be a part部分 of every一切 life
504
1321000
2000
為建立高學習效能的大腦做好準備。
22:15
not too far in the future未來,
505
1323000
2000
在不久的將來,那將會是你日常生活的一部份。
22:17
just like physical物理 exercise行使
506
1325000
2000
就如同在今日的世界中,
22:19
is a part部分 of every一切 well organized有組織的 life in the contemporary現代的 period.
507
1327000
4000
運動是規律生活的一部分一樣,
22:23
The other way that we will ultimately最終 come to consider考慮 this
508
1331000
4000
另一方面,我們終將會認為文獻以及科學對
22:27
literature文學 and the science科學 that is important重要 to you
509
1335000
3000
自己是很重要,原因是
22:30
is in a consideration考慮 of how to nurture培育 yourself你自己.
510
1338000
2000
他們可以讓我們了解如何提供培育自己的大腦。
22:32
Now that you know, now that science科學 is telling告訴 us
511
1340000
3000
如今,這些腦科學正在告訴你,
22:35
that you are in charge收費,
512
1343000
2000
培育自己大腦的方式
22:37
that it's under your control控制,
513
1345000
2000
取決於自己。
22:39
that your happiness幸福, your well-being福利,
514
1347000
2000
快樂、幸福感、
22:41
your abilities能力, your capacities能力,
515
1349000
2000
各種能力是
22:43
are capable of continuous連續 modification修改,
516
1351000
3000
得以持續修正與改善的,
22:46
continuous連續 improvement起色,
517
1354000
2000
而你可以完全決定
22:48
and you're the responsible主管 agent代理人 and party派對.
518
1356000
3000
它們修改的方向。
22:51
Of course課程 a lot of people will ignore忽視 this advice忠告.
519
1359000
2000
當然會有許多人忽略這個忠告。
22:53
It will be a long time before they really understand理解 it.
520
1361000
2000
他們可能要很久才能了解這件事。
22:55
(Laughter笑聲)
521
1363000
1000
笑聲
22:56
Now that's another另一個 issue問題 and not my fault故障.
522
1364000
2000
那又是另一個議題,而且也不是我的責任了。
22:58
Okay. Thank you.
523
1366000
2000
好的,謝謝大家。
23:00
(Applause掌聲)
524
1368000
2000
鼓掌...
Translated by Chih Hung Lin
Reviewed by Geoffrey Chen

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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
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