Michael Merzenich: Growing evidence of brain plasticity

マイケル・メルゼニッチによる脳の再構築

翻訳: Keiichi Kudo 校正: Shigeomi SHIBATA

This machine, which we all have residing in our skulls,

私たち皆が頭蓋の中に持っている この「機械」は

reminds me of an aphorism, of a

ウッディー・アレンの コメントにあった

ある箴言を思い出させます

comment of Woody Allen

to ask about what is the very best thing to have within your skull.

頭の中に入れておくべき 最高の物は何かというものです

And it's this machine.

そしてこちらが その機械です

And it's constructed for change. It's all about change.

変化の為に作られています それに尽きます

It confers on us the ability to do things tomorrow that we can't do today,

私たちに今日できないことを明日

昨日できなかったことを 今日する能力を授けてくれます

things today that we couldn't do yesterday.

And of course it's born stupid.

当然 生まれたては無能です

The last time you were in the presence of a baby --

一番最近あなたが 赤ん坊と会ったとき —

this happens to be my granddaughter, Mitra.

これは私の孫娘のミトラです

Isn't she fabulous?

素晴らしいでしょう？

(笑)

(Laughter)

But nonetheless when she popped out

彼女が誕生したときは

despite the fact that her brain had actually been progressing

その数ヶ月前から

胎内での経験に基づいて

in its development for several months before

脳は発達し始めていましたが

on the basis of her experiences in the womb --

nonetheless she had very limited abilities,

全ての胎児と同様に

as does every infant

正常満期産の時点では

at the time of normal, natural full-term birth.

彼女の能力は非常に 限られたものでした

If we were to assay her perceptual abilities, they would be crude.

彼女の認知能力を測定しても それは未熟なものでしょう

There is no real indication that there is any real thinking going on.

思考していることを 示すものは何もなく

In fact there is little evidence that there is any

実際 生まれたての幼児に 認知能力があることを

cognitive ability in a very young infant.

示す証拠は ほとんどありません

Infants don't respond to much.

幼児はあまり 反応を示しません

There is not really much of an indication in fact that there is a person on board.

実際 人間が中にいることを示すものは ほとんどないのです

(Laughter)

(笑)

And they can only in a very primitive way, and in a very limited way

非常に原始的で 限られた方法でしか

行動を制御できません

control their movements.

It would be several months before this infant

意識的に手を伸ばして 物を掴み

could do something as simple as reach out and grasp

たぐり寄せるという動きが できるようになるまで

under voluntary control an object and retrieve it,

数ヶ月かかります

usually to the mouth.

大抵口に運ぶんですけれどね

And it will be some months beforeward,

数ヶ月経つと

長く 着実な進歩が見られ

and we see a long steady progression

くねくねし 転がり

of the evolution from the first wiggles,

to rolling over, and sitting up, and crawling,

そして座るようになり ハイハイし始め

standing, walking,

立ち上がり 歩き

before we get to that magical point

この世界で 動き回れるようになる

in which we can motate in the world.

奇跡的な時点に たどり着きます

And yet, when we look forward in the brain

一方で脳では

素晴らし進歩が見られます

we see really remarkable advance.

その時点で脳は 記憶できるようになっています

By this age the brain can actually store.

It has stored, recorded,

幾千幾万もの

can fastly retrieve

物 行動

この世界における それらの関係を

the meanings of thousands,

tens of thousands of objects,

すでに記憶し 覚え

actions, and their relationships in the world.

素早く思い出せます

And those relationships can in fact be constructed in hundreds of thousands,

そしてそういった 関係は 数十万

潜在的に数百万通りの方法で 構築され得ます

potentially millions of ways.

By this age the brain controls very refined perceptual abilities.

また その時点までに 脳は洗練された認知能力を持ちます

And it actually has a growing repertoire of cognitive skills.

脳の認知能力の レパートリーは増大します

This brain is very much a thinking machine.

この脳はまさに 思考する機械です

And by this age there is absolutely no question

その頃には疑いようもなく

この脳には人間が 宿っています

that this brain, it has a person on board.

And in fact at this age it is substantially controlling its own self-development.

実際 その頃の脳は はっきりと自己の発達を制御しています

And by this age we see a remarkable evolution

また その年齢までに 運動制御の能力に

in its capacity to control movement.

素晴らしい進歩が 見られます

Now movement has advanced to the point

その能力は

where it can actually control movement simultaneously,

例えばサッカーといった

複雑なゲームを遊ぶのに必要な

in a complex sequence, in complex ways

as would be required for example

同時の動き

複雑な順番および方法での

for playing a complicated game,

動きを制御できるように なっています

like soccer.

Now this boy can bounce a soccer ball on his head.

こちらの男の子は 頭でリフティングできます

And where this boy comes from, Sao Paulo, Brazil,

ブラジルのサンパウロの子です

about 40 percent of boys of his age have this ability.

この年頃の男の子の40%は 同じことができます

You could go out into the community in Monterey,

モントレーの町では

こういうことができる男の子を 見つけるのは難しいでしょう

and you'd have difficulty finding a boy that has this ability.

And if you did he'd probably be from Sao Paulo.

いたとしたら その子はきっと サンパウロ出身です

(Laughter)

(笑)

That's all another way of saying

これはつまり

私たち個々の技能や能力は

that our individual skills and abilities

are very much shaped by our environments.

環境によって形成される ということです

That environment extends into our contemporary culture,

その環境は現行の 私たちの文化に影響し

the thing our brain is challenged with.

私たちの脳が 曝されるものとなります

Because what we've done in our personal evolutions

私たち個々が経た進歩は

is build up a large repertoire of specific skills and abilities

個々の来歴に 特定の技能や能力の

膨大なレパートリーから 成っています

that are specific to our own individual histories.

And in fact they result in a wonderful

そしてその結果

differentiation in humankind,

素晴らしい人間の 個別化が見られます

in the way that, in fact, no two of us

その結果

私たち誰もが 他の誰とも 異なる存在であります

are quite alike.

Every one of us has a different set of acquired skills and abilities

私たちは皆

驚異的な適応力を持つ 機械の可塑性によって

that all derive out of the plasticity,

the adaptability of this really remarkable adaptive machine.

それぞれ異なる技能や 能力を習得しています

当然 成人の脳は 習得した技能や能力の

In an adult brain of course we've built up

レパートリーを持っています

a large repertoire of mastered skills and abilities

that we can perform more or less automatically from memory,

記憶から おおよそ自動的に 物事を遂行できます

and that define us as acting, moving, thinking creatures.

このことが私たちを活動し 移動し 思考する生物たらしめています

Now we study this,

以上のことを

as the nerdy, laboratory, university-based scientists that we are,

オタクな私たち大学研究者は 研究します

by engaging the brains

ラットやサルといった

of animals like rats, or monkeys,

動物の脳

or of this particularly curious creature --

あるいはこちらの 興味深い生き物

one of the more bizarre forms of life on earth --

地球上で最も奇抜な形をした 生き物の脳が

to engage them in learning new skills and abilities.

技能や能力を学習するところを 研究します

And we try to track the changes that occur

私たちは新たな技能や能力が 習得されるときの

as the new skill or ability is acquired.

変化を調べようとします

In fact we do this in individuals

それをあらゆる年齢 あらゆる種の

of any age, in these different species --

個体で調べます

that is to say from infancies,

つまり幼児から

infancy up to adulthood and old age.

成人 そして老人もです

例えばラットに

So we might engage a rat, for example,

新しい技能や能力を 習得させます

to acquire a new skill or ability

that might involve the rat using its paw

手を使って

物を掴む行動などです

to master particular manual grasp behaviors

just like we might examine a child

それは人間の子供で

下位技能の習得や

and their ability to acquire the sub-skills,

or the general overall skill of accomplishing something

読書ができるようになるといった

like mastering the ability to read.

全般的能力の習得を 調べるのと同様です

Or you might look in an older individual

あるいは楽譜を読む能力や

who has mastered a complex set of abilities

楽器演奏に適応される

that might relate to reading musical notation

機械的な動きと関連した

or performing the mechanical acts of performance

複雑な能力を習得した

that apply to musical performance.

より年齢の進んだ人間も 調べます

From these studies we defined two great epochs

以上のような研究から

私たちは脳の可塑性に 二つの重要な時期を見出しました

of the plastic history of the brain.

The first great epoch is commonly called the "Critical Period."

一つ目の重要な時期は 一般的に「臨界期」と呼ばれています

And that is the period in which the brain is setting up

この時期に脳は 初期状態にあり

in its initial form its basic processing machinery.

その基本的な処理機械を 作り上げます

This is actually a period of dramatic change

この時期には

学習自体を必要としませんが

in which it doesn't take learning, per se, to drive

機械としての脳の初期分化を強く促す 劇的な変化があります

the initial differentiation of the machinery of the brain.

All it takes for example in the sound domain,

例えば音の領域で 必要なことといえば

is exposure to sound.

音に曝されることです

And the brain actually is at the mercy

実際 脳は自身が過ごす音環境に

of the sound environment in which it is reared.

大きく影響されます

So for example I can rear an animal

例えば動物を

in an environment in which there is meaningless dumb sound,

無意味な音がする環境で 育てるとします

a repertoire of sound that I make up,

私が作った無意味な音でです

that I make, just by exposure, artificially important

音は 曝すだけで人為的に

to the animal and its young brain.

動物とその脳にとって 重要なものにできます

And what I see is that the animal's brain sets up

そしてその脳を調べると

its initial processing of that sound

曝された音を 組織的で秩序だって

in a form that's idealized, within the limits of its processing achievements

表現されるよう処理過程を

to represent it in an organized and orderly way.

可能な限り理想的な形に 準備します

用いる音は その動物にとって 価値のあるものである必要はありません

The sound doesn't have to be valuable to the animal:

I could raise the animal in something that could be hypothetically valuable,

例えばある子供の 母国語の音を

like the sounds that simulate

シミュレートした音など

the sounds of a native language of a child.

価値があるかもしれない音に曝して 動物を育てることもできます

And I see the brain actually develop a processor that is specialized --

そうすると脳はそれに特化した 処理能力を発達させます

specialized for that complex array, a repertoire of sounds.

音の複雑な配列 つまり集まりに 特化したものにです

It actually exaggerates their separateness of representation,

多次元的な神経機能の 表現といった意味で

in multi-dimensional neuronal representational terms.

音の相違が強調される ようにします

Or I can expose the animal to a completely meaningless and destructive sound.

あるいは全く無意味で 有害な音に曝して

動物を育てることもできます

I can raise an animal under conditions

that would be equivalent to raising a baby

赤ん坊をある程度うるさい シーリングファンの

under a moderately loud ceiling fan,

持続的な音がする 環境に置くのと

in the presence of continuous noise.

同等の条件で動物を育てます

And when I do that I actually specialize the brain

そうすると脳は

その無意味な音の処理に 特化します

to be a master processor for that meaningless sound.

And I frustrate its ability

それは結果的にその脳の

to represent any meaningful sound as a consequence.

意味ある音を処理する能力を 攪乱します

Such things in the early history of babies

このようなことは

occur in real babies.

幼児で実際に起こります

And they account for, for example

このような能力のおかげで 例えば

the beautiful evolution of a language-specific processor

正常に発達している 幼児において

in every normally developing baby.

見事に言語処理能力が 形成されます

And so they also account for

また同時に

多くの幼児において

development of defective processing

in a substantial population of children

成長したときに

言語能力に問題があることの

who are more limited, as a consequence,

in their language abilities at an older age.

原因にもなっています

可塑性の早期には

Now in this early period of plasticity

the brain actually changes outside of a learning context.

脳は学習の文脈とは 無関係に変化していきます

I don't have to be paying attention to what I hear.

聞こえているものに 注意を払う必要はありません

The input doesn't really have to be meaningful.

それが意味のある 音である必要もありません

I don't have to be in a behavioral context.

行動の文脈と無関係でも 構いません

This is required so the brain sets up it's processing

この発達過程は脳が 処理能力を作り上げるためです

so that it can act differentially,

脳が別々に そして選択的に

so that it can act selectively,

作動できるようになるためです

so that the creature that wears it, that carries it,

その脳を持つものが

選択的に行動できる ようになるためです

can begin to operate on it in a selective way.

In the next great epoch of life, which applies for most of life,

二つ目の重要な時期 それは人生のほぼ全ての時間ですが

the brain is actually refining its machinery

この時期に脳は幅広い技能や 能力を習得するにつれて

as it masters a wide repertoire of skills and abilities.

その機械を洗練させていきます

And in this epoch,

そしてこの時期

which extends from late in the first year of life to death;

１歳少し前から 死ぬまでの時期には

それは行動の制御下でなされます

it's actually doing this under behavioral control.

And that's another way of saying

つまり

the brain has strategies that define

脳は入力される信号の

重要性を判断する戦略を 持っているのです

the significance of the input to the brain.

And it's focusing on skill after skill,

特定の注意制御のもと

or ability after ability,

数々の技能

数々の能力に焦点を当てます

under specific attentional control.

It's a function of whether a goal in a behavior is achieved

それは行動で目標を達成されたか

or whether the individual is rewarded in the behavior.

あるいは行動で個人が 報酬を受けるかといった機能です

これは非常に強力です

This is actually very powerful.

脳の変化に対する 生涯にわたる可塑性が

This lifelong capacity for plasticity, for brain change,

is powerfully expressed.

力強く示されています

It is the basis of our real differentiation,

これは私たちの本当の個人差が生じる

one individual from another.

基礎となります

You can look down in the brain of an animal

特定の技能に取り組んでいる

that's engaged in a specific skill,

動物の脳を調べると

and you can witness or document this change on a variety of levels.

さまざまなレベルで この変化を記述できます

So here is a very simple experiment.

例えばこんな実験があります

It was actually conducted about five years ago

マルセイユの プロバンス大学の科学者と

in collaboration with scientists from the University of Provence

5年前に共同で行われた

in Marseilles.

実験です

It's a very simple experiment where a monkey has been trained

非常に単純な実験で

in a task that involves it manipulating a tool

子供がスプーンを 扱うことを学習するのと

that's equivalent in its difficulty

同等の難易度で

to a child learning to manipulate or handle a spoon.

サルに道具の扱いを 学習させる実験です

The monkey actually mastered the task

サルは約700試行で

in about 700 practice tries.

その課題をできる ようになりました

So in the beginning the monkey could not perform this task at all.

最初は全くできませんでした

It had a success rate of about one in eight tries.

成功率は 8 回中 1 回程度で

Those tries were elaborate.

成功した試行は どれも手の込んだものでした

Each attempt was substantially different from the other.

どの試行も他の試行とは やり方が異なっていました

But the monkey gradually developed a strategy.

サルが次第に やりかたを確立し

And 700 or so tries later

700試行あたりになると

the monkey is performing it flawlessly -- never fails.

よどみなく 決して失敗せず こなせるようになりました

He's successful in his retrieval of food with this tool every time.

このサルは道具を使って 毎回食べ物を取れるようになりました

At this point the task is being performed

ここまでくると作業は

in a beautifully stereotyped way:

美しいまでに一定の方法で こなされます

very beautifully regulated and highly repeated, trial to trial.

試行ごとに巧妙に制御され 同様に繰り返されます

We can look down in the brain of the monkey.

このサルの脳を調べてみると

And we see that it's distorted.

変形していることが分かります

We can track these changes, and have tracked these changes

そういった変形の過程を

in many such behaviors across time.

さまざまな行動の変化で 見られます

And here we see the distortion

脳の変形は

reflected in the map of the skin surfaces of the hand of the monkey.

手の表面と対応している マップに表れていました

Now this is a map, down in the surface of the brain,

こちらは脳表面のマップで

in which, in a very elaborate experiment we've reconstructed the responses,

非常に手の込んだ実験を行い

体の部位とその部位に対応する

location by location,

in a highly detailed response mapping of the responses of its neurons.

ニューロンの反応を細かく調べました

We see here a reconstruction of how

このマップを見ると

the hand is represented in the brain.

脳内で手がどのように 表現されているか分かります

We've actually distorted the map by the exercise.

このマップを訓練によって 変形させたのです

And that is indicated in the pink. We have a couple fingertip surfaces that are larger.

その部分がピンク色で示されています 指先に対応している領域が拡大しています

These are the surfaces the monkey is using to manipulate the tool.

この領域はサルが道具を 扱うのに使っています

If we look at the selectivity of responses

猿の大脳皮質での

in the cortex of the monkey,

反応の選択性を見てみると

we see that the monkey has actually changed the filter characteristics

使っている指先が 関わっている

which represents input from the skin

皮膚からの感覚入力の

of the fingertips that are engaged.

フィルター特性の 変化が分かります

In other words there is still a single, simple representation of the fingertips

つまりこの最も組織化された 体の表面に

in this most organized of cortical areas

対応している領域において

of the surface of the skin of the body.

指先は一つの単純な対応で 表現されています

Monkey has like you have.

これはサルでも ヒトでも同じですが

And yet now it's represented in substantially finer grain.

今や訓練によって 緻密な対応ができています

The monkey is getting more detailed information from these surfaces.

それらの領域からサルはより 詳細な情報を得ています

And that is an unknown -- unsuspected, maybe, by you --

この点がおそらく皆さんが知らず そして思いもつかない

part of acquiring the skill or ability.

技能や能力習得のポイントです

Now actually we've looked in several different cortical areas

私たちはこの作業を 学習するサルの

in the monkey learning this task.

さまざまな脳部位を見ました

And each one of them changes in ways that are specific

それらは全て技能や 能力に合わせて

to the skill or ability.

変化しています

So for example we can look to the cortical area

例えばサルの 姿勢制御を表している

that represents input that's controlling the posture of the monkey.

皮質部位を見てみましょう

We look in cortical areas that control specific movements,

特定の動きや その行動に関わる

and the sequences of movements

一連の動きを

that are required in the behavior, and so forth.

制御している部位を 皮質部位を見てみます

They are all remodeled. They all become specialized for the task at hand.

そこは全部再構築されて 取り組んでいる作業に特化しています

There are 15 or 20 cortical areas that are changed specifically

このように単純な技能を 学習するときに

when you learn a simple skill like this.

15 か 20 の皮質部位が変化します

And that represents in your brain, really massive change.

それはあなたの脳にとって 大きな変化を意味します

It represents the change in a reliable way

脳内の千万 もしかすると一億もの

of the responses of tens of millions,

ニューロンの反応の

possibly hundreds of millions of neurons in your brain.

確実な変化として表れます

一億 もしかすると十億もの

It represents changes

of hundreds of millions, possibly billions

シナプス結合の

of synaptic connections in your brain.

変化として表れます

This is constructed by physical change.

この変化は身体的なものであり

And the level of construction that occurs is massive.

その度合いは莫大です

Think about the changes that occur in the brain of a child

運動全般を 学習していく子供の

あるいは母国語を 学習していく子供の

through the course of acquiring their movement behavior abilities in general.

脳で起こる変化について 考えてみてください

Or acquiring their native language abilities.

The changes are massive.

莫大な変化です

What it's all about is the selective representations

これは要するに 脳にとって重要なものの

of things that are important to the brain.

選択的表現です

Because in most of the life of the brain

なぜなら脳の活動期間の大半で

this is under control of behavioral context.

学習は行動的文脈の 支配下にあるからです

It's what you pay attention to.

全ては何に注意を向けるか

It's what's rewarding to you.

何が報酬を受けるか

It's what the brain regards, itself,

そして 何があなたにとって 重要で良いものかと

as positive and important to you.

脳が判断することです

It's all about cortical processing

全ては大脳皮質の処理と

and forebrain specialization.

前脳の専門分化です

And that underlies your specialization.

それがあなたの専門分化の 根底をなします

That is why you, in your many skills and abilities,

それが多くの技能と 能力を持つあなたが

are a unique specialist:

ユニークな専門家である理由です

a specialist that's vastly different

百年前の人間の脳に比べ

in your physical brain in detail

詳細な点で身体的に大きく異なる

than the brain of an individual 100 years ago;

専門家です

enormously different in the details

一千年前の平均的な人間に比べ

from the brain of the average individual 1,000 years ago.

脳のすべての詳細な点で 大きな違いを持つ専門家です

Now, one of the characteristics of this change process

さて この変化の過程の

特徴の一つは

is that information is always related

情報が文脈の中で 常に直近の

to other inputs or information that is occurring

他の入力や情報と 関連しているということです

in immediate time, in context.

And that's because the brain is constructing representations of things

これは脳がほぼ同時に起こる

that are correlated in little moments of time

関連ある情報を取り入れ 構築するためです

and that relate to one another in little moments of successive time.

そして時間の短い流れの中で それぞれが関連するためです

The brain is recording all information

脳は全ての情報を記録し

and driving all change

全ての変化を

in temporal context.

時間的な文脈の中で行います

Now overwhelmingly the most powerful context

あなたの脳内で 圧倒的に強力な文脈は

that's occurred in your brain is you.

あなた自身です

Billions of events have occurred in your history

あなた自身が これまでの人生で

時間に関する経験を

that are related in time to yourself

as the receiver,

受け手として

or yourself as the actor, yourself as the thinker,

実行者として 考える者として

yourself as the mover.

行動者としてきました

Billions of times little pieces of sensation have come in

無数回の小さな感覚が

体の表面から到達して

from the surface of your body

that are always associated with you as the receiver,

それは常に受け手である あなたと結び付けられてきました

and that result in

そしてそれが

the embodiment of you.

あなたとして具現化しました

You are constructed, your self is constructed

あなたとあなたの自己は

これら無数の出来事によって 構築されました

from these billions of events.

It's constructed. It's created in your brain.

構築されたのです 脳内で創造されたのです

And it's created in the brain via physical change.

そしてそれは脳の身体的変化として 創造されました

This is a marvelously constructed thing

見事に構築され

それが個人を創ります

that results in individual form

これはわたしたち皆が大きく 異なる歴史を持つためです

because each one of us has vastly different histories,

and vastly different experiences,

そして大きく異なる経験が

that drive in to us this marvelous differentiation of self,

自己の そして人間性の

見事な分化を生みます

of personhood.

Now we've used this research

この研究を利用して

to try to understand not just how a normal person develops,

正常な人間の発達や

技能と能力の習得だけでなく

and elaborates their skills and abilities,

but also try to understand

障害の原因や

the origins of impairment,

子供と成人において

能力を制限する差異や多様性の

and the origins of differences or variations

that might limit the capacities of a child, or an adult.

原因を究明しようとしています

I'm going to talk about using these strategies

この研究成果を利用した

脳の可塑性をベースにした

to actually design brain plasticity-based

approach to drive corrections in the machinery of a child

子供の脳の働きを修正し

that increases the competence of the child

言語能力や読解力を

向上させる手法について

as a language receiver and user

and, thereafter, as a reader.

お話しします

And I'm going to talk about experiments that involve

この脳科学を実際に利用した

actually using this brain science,

実験を紹介します

first of all to understand how it contributes to the loss of function as we age.

まずは老化に伴う機能低下に どう影響するか

And then, by using it in a targeted approach

次にその仕組みを標的として

老年者の機能回復のために

we're going to try to differentiate

脳機能を分化させる試みをします

the machinery to recover function in old age.

So the first example I'm going to talk about

最初に紹介するのは

relates to children with learning impairments.

学習障害を持つ子供に 関するお話です

We now have a large body of literature

幼年期に言語に問題があり

that demonstrates that the fundamental

読み取りの学習に苦労する子供の

problem that occurs in the majority of children

大多数にある根本的な問題は

that have early language impairments,

欠陥を持つ言語プロセッサーが

and that are going to struggle to learn to read,

作られていることを示す

is that their language processor

大量の研究データが

is created in a defective form.

今日までに得られています

And the reason that it rises in a defective form

そして言語プロセッサーが 欠陥を持つのは

is because early in the baby's brain's life

幼年期の脳において

言語処理機構に 雑音が多かったためです

the machine process is noisy.

It's that simple.

単純な理由です

It's a signal-to-noise problem. Okay?

これは信号とノイズの問題なのです

And there are a lot of things that contribute to that.

そこにはたくさんの原因があります

There are numerous inherited faults

原因となる

that could make the machine process noisier.

数々の遺伝的問題もあります

Now I might say the noise problem could also occur

このノイズ問題は

耳から入ってくる

on the basis of information provided

情報によっても起こりえます

in the world from the ears.

みなさんの中で高齢の方は ご存じかと思いますが

If any -- those of you who are older in the audience know

that when I was a child we understood that a child born with a cleft palate

わたしが子供の頃は 口蓋裂を持って生まれた子供は

was born with what we called mental retardation.

精神遅滞をもっていることを 知っていました

We knew that they were going to be slow cognitively;

認知の発達が遅れることを 知っていました

we knew they were going to struggle to learn to develop normal language abilities;

正常な言語能力の発達が 困難なことを知っていました

and we knew that they were going to struggle to learn to read.

そして読解の学習も 困難であることを知っていました

彼らのほとんどが知的 および 学習的障害者になりました

Most of them would be intellectual and academic failures.

それがなくなったのです もうないのです

That's disappeared. That no longer applies.

That inherited weakness, that inherited condition

あの遺伝的脆弱性 遺伝的疾患は

has evaporated.

消えて無くなりました

We don't hear about that anymore. Where did it go?

今ではそんな話は聞きません どうなったのでしょうか

Well, it was understood by a Dutch surgeon,

これはオランダの外科医によって

about 35 years ago,

35年前解明されました

that if you simply fix the problem early enough,

脳発達に重要な始動期で

when the brain is still in this initial plastic period

脳にまだ可塑性がある期間に

so it can set up this machinery adequately,

問題を十分早期に解決すれば

脳はその機械を適切に構築し

in this initial set up time in the critical period,

none of that happens.

そんな問題は無くなります

What are you doing by operating on the cleft palate to correct it?

口蓋裂の外科的修復とは どういうものでしょう？

You're basically opening up

基本的には

耳管を開いて そこに溜まった

the tubes that drain fluid from the middle ears,

which have had them reliably full.

体液を排出します

中耳に液体があると 聞く音が小さくなり

Every sound the child hears uncorrected is muffled.

It's degraded.

音質も劣化します

The child's native language is such a case is not English.

この場合 その子の母国語は 英語ではありません

It's not Japanese.

日本語でもありません

It's muffled English. It's degraded Japanese.

それは弱音化された英語であり 音質劣化した日本語であり

It's crap.

ゴミ同然です

And the brain specializes for it.

そして脳がそれに特化します

It creates a representation of language crap.

ゴミ語を反映した脳を作り

And then the child is stuck with it.

子供はそれで行き詰まります

Now the crap doesn't just happen in the ear.

そうなるとゴミは 耳だけの問題ではなく

It can also happen in the brain.

脳の問題にもなります

The brain itself can be noisy. It's commonly noisy.

脳自体が常に 雑音まみれになります

さらに それを悪化させる 遺伝的要因も存在します

There are many inherited faults that can make it noisier.

And the native language for a child with such a brain

そのような脳を持つ 子供の母国語は

is degraded.

劣化します

It's not English. It's noisy English.

それは英語ではありません 雑音英語です

言葉の音表現に 欠陥が生じます

And that results in defective representations of sounds of words --

異なる時定数や 空間定数を持つ脳の

not normal -- a different strategy,

by a machine that has different time constants and different space constants.

正常でない方法で 言語処理が行われます

And you can look in the brain of such a child and record those time constants.

そのような子供の脳を調べ その時定数を記録することができます

They are about an order of magnitude longer,

それは約一桁長く

平均より持続時間が11倍

about 11 times longer in duration on average,

than in a normal child.

正常の子供より長いです

Space constants are about three times greater.

空間定数は約3倍です

そのような子供は言語領域で

Such a child will have memory and cognitive deficits

記憶と認知の問題を 抱えるようになります

in this domain.

Of course they will. Because as a receiver of language,

当然です 言語の受け手として

they are receiving it and representing it,

彼らはそれを経験し 表現します

and in information it's representing crap.

そして情報としては それはゴミを表現しているのです

And they are going to have poor reading skills.

彼らの読解力は 不十分でしょう

Because reading is dependent upon the translation of word sounds

なぜなら読字は言葉の音を

into this orthographic or visual

つづり あるいは視覚的に 表現される形への

representational form.

変換に依存しているからです

If you don't have a brain representation of word sounds

言葉の音に関する 脳内での表現がなければ

that translation makes no sense.

変換も意味を持ちません

And you are going to have corresponding abnormal neurology.

それに対応した 異常な神経症状が出現します

Then these children increasingly

その後も彼らは

in evaluation after evaluation,

言語の扱い そして

in their operations in language, and their operations in reading --

読字の扱いに関して

we document that abnormal neurology.

異常な神経症状を持つとされるのです

重要なのは脳の訓練で そこから脱せられることです

The point is is that you can train the brain out of this.

A way to think about this is you can actually re-refine

こう考えるといいでしょう

the processing capacity of the machinery

脳を変化させて

再度 処理能力の 精度を上げることです

by changing it.

Changing it in detail. It takes about 30 hours on the average.

詳細部分を変えるには 平均30時間かかります

And we've accomplished that in about 430,000 kids today.

わたしたちは430,000 人の子供で それを成し遂げました

Actually, probably about 15,000 children are being trained as we speak.

こうして喋っている間にも 約 15,000 人の 子供たちが訓練に参加しています

And actually when you look at the impacts, the impacts are substantial.

相当な効果です

So here we're looking at the normal distribution.

こちらは正規分布です

What we're most interested in is these kids on the left side of the distribution.

ここで注目するのは 分布の左側にいる子供たちです

This is from about 3,000 children.

約 3,000 人をもとにしたデータです

You can see that most of the children on the left side of the distribution

この子供たちのほとんどが 分布の左側から

are moving into the middle or the right.

中央あるいは右側へ移ります

This is in a broad assessment of their language abilities.

この分布は広範囲にわたる 言語能力評価におけるものです

This is like an IQ test for language.

言語の IQ テストのようなものです

The impact in the distribution, if you trained every child

その効果はもしアメリカの子供 全員を訓練したとしたら

in the United States, would be to shift the whole distribution to the right

分布全体が右側へシフトし

and narrow the distribution.

狭まるでしょう

This is a substantially large impact.

これは非常に大きな効果です

Think of a classroom of children in the language arts.

国語の授業を受ける子供たちのことを 考えてみてください

Think of the children on the slow side of the class.

そのクラスで遅れている子供たちのことを 考えてみてください

We have the potential to move most of those children

わたしたちはそういった 子供たちのほとんどを

to the middle or to the right side.

分布の中央ないし 右側へ移す力があります

In addition to accurate language training

正確な言語訓練に加え

it also fixes memory and cognition

記憶や認知能力

speech fluency and speech production.

流暢さや構成力も訓練されます

And an important language dependent skill is enabled by this training --

そして言語に依存している 重要な技能も訓練できます

that is to say reading.

それは読解です

And to a large extent it fixes the brain.

脳を広範囲にわたって 修正します

You can look down in the brain of a child

スタンフォード MIT UCSF UCLA

in a variety of tasks that scientists have at Stanford,

その他いくつもの機関の科学者が 考案した課題における

and MIT, and UCSF, and UCLA, and a number of other institutions.

子供の脳を調べることができます

And children operating in various language behaviors,

さまざまな言語活動や

or in various reading behaviors,

読解の作業をしている 子供たちにおいて

you see for the most extent,

大部分の子供たちの

for most children, their neuronal responses,

神経学的反応が

complexly abnormal before you start,

訓練前は異常だったものが

are normalized by the training.

訓練後 ほとんど正常に戻ります

Now you can also take the same approach

さて この手法は

to address problems in aging.

そのまま加齢における問題に 用いることができます

Where again the machinery is deteriorating now

加齢とともに脳は 有能であった機械から

from competent machinery, it's going south.

悪化の一途を辿ります

Noise is increasing in the brain.

脳内ではノイズが増加します

And learning modulation and control is deteriorating.

学習の調整や制御が劣化します

And you can actually look down on the brain of such an individual

そうした人の脳を調べてみると

and witness a change in the time constants and space constants

言語を表現している脳機能に

with which, for example, the brain is representing language again.

時定数と空間定数の 変化が見られます

Just as the brain came out of chaos at the beginning,

生後の混沌から 抜け出した脳は

it's going back into chaos in the end.

再び混沌の中へと 戻ってしまいます

This results in declines in memory

その結果 記憶

in cognition, and in postural ability and agility.

認知 姿勢制御 機敏さの 能力が低下します

It turns out you can train the brain of such an individual --

ところがそういった人の脳は 訓練が可能で

this is a small population of such individuals --

実験を行ったのは 少数ではありますが

train equally intensively for about 30 hours.

約30時間の集中的訓練で可能です

These are 80- to 90-year-olds.

これは 80 歳から 90 歳の方のお話です

And what you see are substantial improvements of their immediate memory,

こちらのグラフは 短期記憶の大幅な向上

of their ability to remember things after a delay,

時間をおいたときの想起力や

of their ability to control their attention,

注意の制御

their language abilities and visual-spatial abilities.

言語能力 そして視覚―空間能力の 向上を示すものです

The overall neuropsychological index

訓練を受けたこの集団の

of these trained individuals in this population

全体的な神経心理学的指標の改善は

is about two standard deviations.

統計学的に有意です

That means that if you sit at the left side of the distribution,

つまり分布の左側にいる人の

and I'm looking at your neuropyschological abilities,

神経心理学的能力を調べたとき

the average person has moved to the middle

平均的な人は分布の中央ないし

or the right side of the distribution.

右側へと移ったということです

It means that most people who are at risk for senility,

つまり老化の危険が ある人のほとんどは

more or less immediately,

短時間のうちに

are now in a protected position.

その状況から守られた状態に なったということです

My issues are to try to get to rescuing

わたしの課題はより大勢の

older citizens more completely and in larger numbers,

高齢者を手助けすることです

because I think this can be done in this arena on a vast scale --

なぜなら それは可能だと思うからです 大規模に行います

and the same for kids.

子供についてと同様にです

My main interest is how to elaborate this science to address other maladies.

わたしの主な関心はこの研究成果を 他の疾患にも活かすことです

I'm specifically interested in things like autism,

特に自閉症や脳性麻痺など

and cerebral palsy, these great childhood catastrophes.

子供の大きな問題に 関心があります

And in older age conditions like Parkinsonism,

高齢者ではパーキンソン病

and in other acquired impairments like schizophrenia.

それ以外では統合失調症などの 後天的な障害に関心があります

Your issues as it relates to this science,

この研究に関連する

みなさんの課題は どのようにして 自身の高機能な学習マシーンを維持するかです

is how to maintain your own high-functioning learning machine.

And of course, a well-ordered life

そしてもちろん 学習が 永続的に役割を果たす

in which learning is a continuous part of it, is key.

きちんとした人生がカギです

But also in your future is brain aerobics.

また頭の体操も重要になってきます

Get ready for it. It's going to be a part of every life

準備していてください 近いうちに

not too far in the future,

皆さんの生活の一部になってきます

just like physical exercise

身体的な運動と同様に

is a part of every well organized life in the contemporary period.

この時代ではきちんとした 人生に必要なことです

The other way that we will ultimately come to consider this

みなさんにとって 重要なこの研究や科学は

literature and the science that is important to you

究極的には 自分自身を

is in a consideration of how to nurture yourself.

どう育てていくか ということです

Now that you know, now that science is telling us

今や みなさんは理解しました

that you are in charge,

責任はみなさん それぞれにあり

that it's under your control,

みなさんの意志で対処できるということを

that your happiness, your well-being,

幸せ 健康

your abilities, your capacities,

能力 才能

are capable of continuous modification,

それらは変化し続けることが可能で

改善し続けられると 科学は示してくれました

continuous improvement,

and you're the responsible agent and party.

みなさんは 責任ある 当事者なのです

Of course a lot of people will ignore this advice.

もちろん大勢がこのアドバイスを 無視するでしょうし

It will be a long time before they really understand it.

その人たちがそれを本当に理解するには 長い時間がかかるでしょう

(Laughter)

(笑)

Now that's another issue and not my fault.

それはまた別の問題で 私の責任ではありません

Okay. Thank you.

では ありがとうございました

(Applause)

(拍手)