Michael Merzenich: Growing evidence of brain plasticity

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Christel Foncke

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

Deze machine, die we allemaal in onze schedels hebben zitten,

reminds me of an aphorism, of a

doet me denken aan een aforisme

comment of Woody Allen

van Woody Allen

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

waarbij hij vraagt wat het beste is dat je in je schedel hebt.

And it's this machine.

Het is deze machine.

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

Ze is gebouwd om te veranderen. Het draait allemaal om veranderen.

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

Ze verleent ons de mogelijkheid om morgen dingen te doen die we vandaag niet kunnen doen en

things today that we couldn't do yesterday.

vandaag dingen die we gisteren niet konden doen.

And of course it's born stupid.

Natuurlijk is ze dom geboren.

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

De laatste keer dat je een baby zag -

this happens to be my granddaughter, Mitra.

dit is mijn kleindochter Mitra.

Isn't she fabulous?

Is ze niet geweldig?

(Laughter)

(Gelach)

But nonetheless when she popped out

Maar toch was ze dom toen ze ter wereld kwam,

despite the fact that her brain had actually been progressing

ondanks het feit dat haar hersenen al enkele maanden

in its development for several months before

bezig waren met zich te ontwikkelen

on the basis of her experiences in the womb --

op basis van haar ervaringen in de baarmoeder.

nonetheless she had very limited abilities,

Ze had slechts zeer beperkte mogelijkheden,

as does every infant

net als elk kind

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

op het ogenblik van de normale natuurlijke voldragen geboorte.

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

Als we haar perceptuele vaardigheden zouden onderzoeken, zouden we vinden dat ze slechts rudimentair waren.

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

Geen aanwijzingen dat daar enig denken aan de gang is.

In fact there is little evidence that there is any

In feite is er weinig bewijs dat er sprake is van

cognitive ability in a very young infant.

cognitief vermogen in een zeer jong kind.

Infants don't respond to much.

Baby's reageren op niet veel.

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

Er zijn niet echt veel aanwijzingen dat daar iemand aan boord is.

(Laughter)

(Gelach)

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

Ze hebben slechts op een zeer primitieve manier en in zeer beperkte mate

control their movements.

controle over hun bewegingen.

It would be several months before this infant

Het zal enkele maanden duren voordat dit kind

could do something as simple as reach out and grasp

iets eenvoudigs kan doen als reiken en

under voluntary control an object and retrieve it,

onder vrijwillige controle een object grijpen en naar zich toe halen,

usually to the mouth.

meestal naar de mond.

And it will be some months beforeward,

Het zal enige maanden duren.

and we see a long steady progression

We zien een lange geleidelijke progressie

of the evolution from the first wiggles,

van de evolutie van het eerste gewiebel,

to rolling over, and sitting up, and crawling,

naar omrollen, zitten, kruipen,

standing, walking,

staan en lopen.

before we get to that magical point

Waarna we dat magische moment bereiken

in which we can motate in the world.

waarop we de wereld kunnen gaan verkennen.

And yet, when we look forward in the brain

Als we de hersenen bekijken

we see really remarkable advance.

zien we opmerkelijke vorderingen.

By this age the brain can actually store.

Op deze leeftijd kunnen de hersenen gegevens opslaan.

It has stored, recorded,

Het heeft de betekenissen van duizenden,

can fastly retrieve

tienduizenden objecten,

the meanings of thousands,

acties en hun relaties in de wereld

tens of thousands of objects,

opgeslagen, geregistreerd en

actions, and their relationships in the world.

kan ze snel weer ophalen.

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

Die relaties kunnen in feite op honderdduizenden,

potentially millions of ways.

mogelijk miljoenen manieren worden opgebouwd.

By this age the brain controls very refined perceptual abilities.

Op deze leeftijd controleren de hersenen zeer geraffineerde perceptuele vaardigheden.

And it actually has a growing repertoire of cognitive skills.

Ze hebben een groeiend repertoire van cognitieve vaardigheden.

This brain is very much a thinking machine.

Dit brein is in feite een denkende machine.

And by this age there is absolutely no question

Op deze leeftijd is het absoluut duidelijk

that this brain, it has a person on board.

dat er een persoon aan boord is.

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

Op deze leeftijd sturen de hersenen in aanzienlijke mate de zelfontplooiing.

And by this age we see a remarkable evolution

Op deze leeftijd zien we een opmerkelijke evolutie

in its capacity to control movement.

in hun vermogen om bewegingen te controleren.

Now movement has advanced to the point

Nu is het zover

where it can actually control movement simultaneously,

dat ze simultaan bewegingen in een complexe volgorde,

in a complex sequence, in complex ways

op complexe manieren kunnen controleren.

as would be required for example

Wat nodig zou zijn om bijvoorbeeld

for playing a complicated game,

een ingewikkeld spel, zoals voetbal

like soccer.

te spelen.

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

Deze jongen kan een voetbal laten stuiteren op zijn hoofd.

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

In São Paulo, Brazilië, waar hij vandaan komt,

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

kunnen ongeveer 40 procent van de jongens van zijn leeftijd dit.

You could go out into the community in Monterey,

In Monterey zal je met moeite

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

één jongen vinden die dit kan.

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

En dan zou hij waarschijnlijk uit São Paulo komen.

(Laughter)

(Gelach)

That's all another way of saying

Dat is allemaal een andere manier om te zeggen

that our individual skills and abilities

dat onze individuele vaardigheden en capaciteiten

are very much shaped by our environments.

in hoge mate bepaald worden door onze omgeving.

That environment extends into our contemporary culture,

Die omgeving strekt zich uit tot onze hedendaagse cultuur,

the thing our brain is challenged with.

waardoor onze hersenen worden uitgedaagd.

Because what we've done in our personal evolutions

In onze persoonlijke ontwikkeling

is build up a large repertoire of specific skills and abilities

hebben we een groot repertoire opgebouwd aan specifieke vaardigheden en capaciteiten

that are specific to our own individual histories.

die specifiek zijn voor onze eigen individuele geschiedenis.

And in fact they result in a wonderful

In feite resulteren ze in een prachtige

differentiation in humankind,

differentiatie van de mensheid.

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

Zo dat in feite geen twee van ons

are quite alike.

helemaal hetzelfde zijn.

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

Ieder van ons heeft een andere set van verworven vaardigheden en capaciteiten

that all derive out of the plasticity,

die alle voortkomen uit de plasticiteit,

the adaptability of this really remarkable adaptive machine.

het aanpassingsvermogen van deze werkelijk opmerkelijke adaptieve machine.

In an adult brain of course we've built up

In volwassen hersenen hebben we natuurlijk

a large repertoire of mastered skills and abilities

een groot repertoire van vaardigheden en capaciteiten opgebouwd,

that we can perform more or less automatically from memory,

die we min of meer automatisch uit het hoofd kunnen uitvoeren

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

en die ons definiëren als waarnemende, bewegende, denkende wezens.

Now we study this,

Nu bestuderen we dit,

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

de nerdy wetenschappers uit een universiteitslaboratorium die we zijn,

by engaging the brains

aan de hand van de hersenen

of animals like rats, or monkeys,

van dieren als ratten of apen,

or of this particularly curious creature --

of van dit bijzonder nieuwsgierige wezen,

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

een van de meer bizarre levensvormen op aarde.

to engage them in learning new skills and abilities.

We laten ze nieuwe vaardigheden en capaciteiten leren.

And we try to track the changes that occur

We proberen de veranderingen op te sporen die optreden

as the new skill or ability is acquired.

als de nieuwe vaardigheid of vermogen is verkregen.

In fact we do this in individuals

In feite doen we dit bij personen

of any age, in these different species --

van elke leeftijd, bij verschillende soorten.

that is to say from infancies,

Dat wil zeggen van hun kindertijd

infancy up to adulthood and old age.

tot aan volwassenheid en ouderdom.

So we might engage a rat, for example,

We kunnen een rat bijvoorbeeld

to acquire a new skill or ability

een nieuwe vaardigheid of vermogen laten verwerven.

that might involve the rat using its paw

De rat bijvoorbeeld kunnen we

to master particular manual grasp behaviors

een bepaald grijpgedrag aanleren.

just like we might examine a child

Op dezelfde manier kunnen we een kind onderzoeken

and their ability to acquire the sub-skills,

in zijn vermogen om sub-vaardigheden te verwerven,

or the general overall skill of accomplishing something

of de algemene vaardigheid

like mastering the ability to read.

om te leren lezen.

Or you might look in an older individual

Of je zou bij een oudere persoon kunnen kijken

who has mastered a complex set of abilities

naar het complexe geheel van vaardigheden met betrekking

that might relate to reading musical notation

tot het lezen van notenschrift dat hij onder de knie heeft

or performing the mechanical acts of performance

of naar het uitvoeren van de mechanische handelingen van een

that apply to musical performance.

muzikale uitvoering.

From these studies we defined two great epochs

Uit deze studies definieerden we twee grote perioden

of the plastic history of the brain.

in de plastische geschiedenis van de hersenen.

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

De eerste grote periode wordt vaak de 'kritieke periode' genoemd.

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

Het is de periode waarin de hersenen zich organiseren

in its initial form its basic processing machinery.

tot hun beginvorm, de fundamentele verwerkende machinerie.

This is actually a period of dramatic change

Dit is eigenlijk een periode van ingrijpende verandering

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

waarbij niet het leren op zich een rol speelt

the initial differentiation of the machinery of the brain.

in de eerste differentiatie van de machinerie van de hersenen.

All it takes for example in the sound domain,

Al wat nodig is op gebied van bijvoorbeeld geluid

is exposure to sound.

is blootstelling aan geluid.

And the brain actually is at the mercy

De hersenen zijn in feite overgeleverd aan

of the sound environment in which it is reared.

de geluidsomgeving waarin ze zich ontwikkelen.

So for example I can rear an animal

Zo kan ik bijvoorbeeld een dier laten opgroeien

in an environment in which there is meaningless dumb sound,

in een omgeving waar alleen maar een zinloos dom geluid is te horen.

a repertoire of sound that I make up,

Een geluidsrepertoire dat ik opstel.

that I make, just by exposure, artificially important

Alleen maar door blootstelling eraan wordt het

to the animal and its young brain.

kunstmatig belangrijk gemaakt voor het dier en zijn jonge hersenen.

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

Ik zie dat de dierenhersenen

its initial processing of that sound

de eerste verwerking van dat geluid

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

binnen de grenzen van hun verwerkingsmogelijkheden in een geïdealiseerde vorm opzetten

to represent it in an organized and orderly way.

om het op een georganiseerde en ordelijke manier voor te stellen.

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

Het geluid hoeft niet waardevol te zijn voor het dier.

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

Ik zou het dier kunnen opvoeden in iets dat hypothetisch waardevol kan zijn

like the sounds that simulate

net als de geluiden die

the sounds of a native language of a child.

de klanken van de moedertaal van een kind simuleren.

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

Ik zie dat het brein in feite een gespecialiseerde processor gaat ontwikkelen.

specialized for that complex array, a repertoire of sounds.

Gespecialiseerd in die complexe matrix, een repertoire van geluiden.

It actually exaggerates their separateness of representation,

Het overdrijft eigenlijk hun gescheiden vertegenwoordiging

in multi-dimensional neuronal representational terms.

in multi-dimensionale neuronale representationele termen.

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

Of ik kan het dier blootstellen aan een volledig zinloos en destructief geluid.

I can raise an animal under conditions

Ik zou een dier kunnen laten opgroeien onder voorwaarden

that would be equivalent to raising a baby

te vergelijken met het laten opgroeien van een baby

under a moderately loud ceiling fan,

onder een gematigd luide ventilator aan het plafond,

in the presence of continuous noise.

dus onder constant lawaai.

And when I do that I actually specialize the brain

Als ik dat doe, specialiseer ik eigenlijk de hersenen

to be a master processor for that meaningless sound.

tot een meester-processor voor dat zinloos geluid.

And I frustrate its ability

Ik beknot dan het vermogen

to represent any meaningful sound as a consequence.

om enig zinvol geluid te interpreteren.

Such things in the early history of babies

Zulke dingen in de vroege geschiedenis van baby's

occur in real babies.

komen voor bij echte baby's.

And they account for, for example

Zij staan bijvoorbeeld in

the beautiful evolution of a language-specific processor

voor de mooie ontwikkeling van een taalspecifieke processor

in every normally developing baby.

in elke zich normaal ontwikkelende baby.

And so they also account for

Maar zij staan ook in

development of defective processing

voor de ontwikkeling van een gebrekkig verwerken

in a substantial population of children

bij een aanzienlijke populatie van kinderen.

who are more limited, as a consequence,

Die zijn daardoor op oudere leeftijd

in their language abilities at an older age.

beperkter in hun taalvaardigheid.

Now in this early period of plasticity

In deze vroege periode van plasticiteit

the brain actually changes outside of a learning context.

veranderen de hersenen in feite niet in een lerende context.

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

Ik hoef geen aandacht te besteden aan wat ik hoor.

The input doesn't really have to be meaningful.

De input hoeft niet echt zinvol te zijn.

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

Ik hoef niet in een gedragscontext te zijn.

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

Dit is nodig opdat de hersenen hun verwerking zo kunnen opzetten

so that it can act differentially,

dat ze differentieel kunnen handelen.

so that it can act selectively,

Ze moeten selectief kunnen handelen

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

zodat het schepsel dat dit meedraagt,

can begin to operate on it in a selective way.

zich op een selectieve manier kan beginnen te gedragen.

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

In de volgende grote periode van het leven, dat geldt voor het grootste deel van het leven,

the brain is actually refining its machinery

verfijnen de hersenen eigenlijk hun machinerie als ze zich

as it masters a wide repertoire of skills and abilities.

een breed repertoire van vaardigheden en capaciteiten aanmeten.

And in this epoch,

In deze periode,

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

die zich uitstrekt van laat in het eerste jaar van het leven tot aan de dood,

it's actually doing this under behavioral control.

gebeurt dit onder gedragscontrole.

And that's another way of saying

Dat is een andere manier om te zeggen

the brain has strategies that define

dat hersenen strategieën hebben die

the significance of the input to the brain.

de betekenis van de input naar de hersenen bepalen.

And it's focusing on skill after skill,

Ze richten zich op vaardigheid na vaardigheid,

or ability after ability,

capaciteit na capaciteit,

under specific attentional control.

onder specifieke aandachtscontrole.

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

Het is een functie die bepaalt of een doel in een gedrag wordt bereikt

or whether the individual is rewarded in the behavior.

of dat het individu wordt beloond door het gedrag.

This is actually very powerful.

Dit is een zeer krachtig iets.

This lifelong capacity for plasticity, for brain change,

Deze levenslange capaciteit voor plasticiteit, om de hersenen

is powerfully expressed.

te veranderen, komt krachtig tot uiting.

It is the basis of our real differentiation,

Het is de basis van onze echte differentiatie

one individual from another.

tussen de ene persoon en de andere.

You can look down in the brain of an animal

Je kan de hersenen van een dier bekijken

that's engaged in a specific skill,

als het bezig is met een specifieke vaardigheid

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

en je kan deze verandering op verschillende niveaus waarnemen en documenteren.

So here is a very simple experiment.

Hier is een zeer eenvoudig experiment.

It was actually conducted about five years ago

Het werd eigenlijk ongeveer vijf jaar geleden uitgevoerd

in collaboration with scientists from the University of Provence

in samenwerking met wetenschappers van de Universiteit van Provence

in Marseilles.

in Marseille.

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

Het is een zeer eenvoudig experiment waarbij een aap is opgeleid

in a task that involves it manipulating a tool

in een taak die het gebruiken van een werktuig inhoudt.

that's equivalent in its difficulty

In moeilijkheidsgraad

to a child learning to manipulate or handle a spoon.

te vergelijken met een kind dat leert omgaan met een lepel.

The monkey actually mastered the task

De aap kreeg de taak onder de knie

in about 700 practice tries.

na ongeveer 700 praktijkoefeningen.

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

In het begin kon de aap de taak helemaal niet uitvoeren.

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

Het slaagde ongeveer 1 keer op de 8.

Those tries were elaborate.

Die pogingen waren omslachtig.

Each attempt was substantially different from the other.

Elke poging was aanzienlijk anders dan de andere.

But the monkey gradually developed a strategy.

Maar de aap ontwikkelde gaandeweg een strategie.

And 700 or so tries later

Na ongeveer 700 beurten

the monkey is performing it flawlessly -- never fails.

lukte het hem keer op keer.

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

Hij slaagde er telkens in om zijn eten met dit hulpmiddel te pakken te krijgen.

At this point the task is being performed

Vanaf dat moment werd de taak

in a beautifully stereotyped way:

op een prachtig stereotiepe manier uitgevoerd.

very beautifully regulated and highly repeated, trial to trial.

Keer op keer mooi geregeld en zeer gestandaardiseerd.

We can look down in the brain of the monkey.

We kunnen naar de hersenen van de aap kijken.

And we see that it's distorted.

We zien dat ze vervormd zijn.

We can track these changes, and have tracked these changes

We kunnen deze veranderingen opsporen en hebben dat ook

in many such behaviors across time.

een tijdlang gedaan bij veel van dergelijke gedragingen.

And here we see the distortion

Hier wordt de vervorming

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

getoond in de kaart van de huidoppervlakken van de hand van de aap.

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

Dit is een kaart van het oppervlak van de hersenen.

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

In een zeer uitgebreid experiment hebben we de reacties gereconstrueerd,

location by location,

locatie na locatie,

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

op een zeer gedetailleerde reactiekaart van de reacties van de neuronen.

We see here a reconstruction of how

We zien hier een reconstructie van hoe

the hand is represented in the brain.

de hand gerepresenteerd wordt in de hersenen.

We've actually distorted the map by the exercise.

Eigenlijk hebben we de kaart door de oefening vervormd.

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

Dat zie je hier in de roze kleur. We hebben een paar vingertopoppervlakken die groter zijn.

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

Deze oppervlakken zijn voor het gebruik van gereedschap door de aap.

If we look at the selectivity of responses

We kijken nu naar de selectiviteit van de reacties

in the cortex of the monkey,

in de cortex van de aap.

we see that the monkey has actually changed the filter characteristics

We zien dat de aap in feite de filtereigenschappen heeft veranderd

which represents input from the skin

die de input van de huid

of the fingertips that are engaged.

van de betrokken vingertoppen vertegenwoordigen.

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

Met andere woorden, er is nog één enkele, eenvoudige vertegenwoordiging van de vingertoppen

in this most organized of cortical areas

in dit meest georganiseerde deel van de corticale gebieden

of the surface of the skin of the body.

van het oppervlak van de huid van het lichaam.

Monkey has like you have.

Bij ons gaat dat ook zo.

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

Toch is het nu vertegenwoordigd in een aanzienlijk fijnere korrel.

The monkey is getting more detailed information from these surfaces.

De aap krijgt steeds meer gedetailleerde informatie van deze oppervlakken.

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

Dat is voor jullie misschien een onbekend, onverwacht

part of acquiring the skill or ability.

deel van het verwerven van de vaardigheid of het vermogen.

Now actually we've looked in several different cortical areas

Eigenlijk keken we naar verschillende corticale gebieden

in the monkey learning this task.

terwijl de aap deze taak aanleerde.

And each one of them changes in ways that are specific

Elk van die veranderingen waren specifiek

to the skill or ability.

voor de vaardigheid of het vermogen.

So for example we can look to the cortical area

Zo kunnen we bijvoorbeeld kijken naar het corticale gebied

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

dat staat voor input die de houding van de aap controleert.

We look in cortical areas that control specific movements,

We kijken naar de corticale gebieden die specifieke bewegingen controleren,

and the sequences of movements

de sequenties van bewegingen

that are required in the behavior, and so forth.

die nodig zijn in het gedrag, enzovoort.

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

Ze zijn allemaal opnieuw gemodeleerd. Zij werden allen gespecialiseerd voor die taak.

There are 15 or 20 cortical areas that are changed specifically

Er zijn 15 tot 20 corticale gebieden die specifiek veranderen

when you learn a simple skill like this.

wanneer je een simpele vaardigheid als deze leert.

And that represents in your brain, really massive change.

Dat vertegenwoordigt in je hersenen een echt grote verandering.

It represents the change in a reliable way

Het vertegenwoordigt op een betrouwbare manier de verandering

of the responses of tens of millions,

van de reacties van tientallen miljoenen,

possibly hundreds of millions of neurons in your brain.

mogelijk honderden miljoenen neuronen in je hersenen.

It represents changes

Het vertegenwoordigt veranderingen

of hundreds of millions, possibly billions

van honderden miljoenen, wellicht miljarden

of synaptic connections in your brain.

van synaptische verbindingen in je hersenen.

This is constructed by physical change.

Dit is geconstrueerd door fysieke verandering.

And the level of construction that occurs is massive.

De grootte van die constructie is enorm.

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

Denk eens aan de veranderingen die moeten optreden in de hersenen van een kind

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

in de loop van het verwerven van vaardigheden voor bewegingsgedrag in het algemeen.

Or acquiring their native language abilities.

Of het verwerven van moedertaalvaardigheden.

The changes are massive.

Die veranderingen zijn enorm.

What it's all about is the selective representations

Waar het om gaat zijn de selectieve vertegenwoordigingen

of things that are important to the brain.

van de dingen die belangrijk zijn voor de hersenen.

Because in most of the life of the brain

Omdat dit meestal in het leven van de hersenen

this is under control of behavioral context.

onder de controle van gedragscontext valt.

It's what you pay attention to.

Het hangt af van waar je aandacht aan besteedt.

It's what's rewarding to you.

Dat wat de moeite waard is voor je.

It's what the brain regards, itself,

Het is wat de hersenen zelf

as positive and important to you.

als positief en belangrijk voor je zien.

It's all about cortical processing

Het draait allemaal om corticale verwerking

and forebrain specialization.

en specialisatie van de voorhersenen.

And that underlies your specialization.

Dat ligt ten grondslag aan je specialisatie.

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

Dat is de reden waarom je in veel van je vaardigheden

are a unique specialist:

en capaciteiten een unieke specialist bent.

a specialist that's vastly different

Een specialist waarvan

in your physical brain in detail

de fysieke hersenen heel anders zijn

than the brain of an individual 100 years ago;

dan de hersenen van een individu van 100 jaar geleden.

enormously different in the details

Enorm verschillend in de details

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

van het brein van het gemiddelde individu van 1000 jaar geleden.

Now, one of the characteristics of this change process

Een van de kenmerken van dit veranderingsproces

is that information is always related

is dat informatie altijd gerelateerd is

to other inputs or information that is occurring

aan andere input of informatie die zich voordoet

in immediate time, in context.

in de onmiddellijke tijd, in context.

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

Dat komt omdat de hersenen voorstellingen van dingen construeren

that are correlated in little moments of time

die gecorreleerd zijn aan kleine momenten van de tijd

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

en die op elkaar betrekking hebben in kleine momenten van opeenvolgende tijd.

The brain is recording all information

Het brein registreert alle informatie

and driving all change

en alle veranderingen gebeuren

in temporal context.

in een context van tijd.

Now overwhelmingly the most powerful context

De overweldigend krachtigste context

that's occurred in your brain is you.

in je hersenen ben jijzelf.

Billions of events have occurred in your history

Miljarden gebeurtenissen hebben plaatsgevonden in je geschiedenis

that are related in time to yourself

die te maken hebben met jezelf in de tijd

as the receiver,

als ontvanger,

or yourself as the actor, yourself as the thinker,

als doener, als denker,

yourself as the mover.

als beweger.

Billions of times little pieces of sensation have come in

Miljarden malen kwamen kleine stukjes gevoel

from the surface of your body

van het oppervlak van je lichaam.

that are always associated with you as the receiver,

Die zijn altijd geassocieerd met jou als ontvanger

and that result in

en resulteren in

the embodiment of you.

je eigen belichaming.

You are constructed, your self is constructed

Je bent opgebouwd, je zelf is geconstrueerd

from these billions of events.

uit deze miljarden gebeurtenissen.

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

Het is opgebouwd. Gecreëerd in je hersenen.

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

Gecreëerd in de hersenen via fysieke verandering.

This is a marvelously constructed thing

Dit is een prachtig gemaakt ding

that results in individual form

dat resulteert in de individuele vorm

because each one of us has vastly different histories,

omdat ieder van ons uitermate verschillende geschiedenissen heeft.

and vastly different experiences,

Die sterk verschillende ervaringen

that drive in to us this marvelous differentiation of self,

voeren tot deze prachtige differentiatie van het zelf,

of personhood.

van de persoonlijkheid.

Now we've used this research

We hebben dit onderzoek gebruikt om de ontwikkeling

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

van een normaal mens en zijn vaardigheden en capaciteiten

and elaborates their skills and abilities,

proberen te begrijpen.

but also try to understand

Maar ook om proberen te begrijpen

the origins of impairment,

wat handicaps veroorzaakt

and the origins of differences or variations

en wat de oorzaak is van verschillen of variaties

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

die de capaciteiten van een kind of een volwassene kunnen beperken.

I'm going to talk about using these strategies

Ik ga praten over het gebruik van deze strategieën

to actually design brain plasticity-based

om een op hersenplasticiteit gebaseerde benadering te ontwerpen

approach to drive corrections in the machinery of a child

om correcties in de machinerie van een kind te kunnen uitvoeren.

that increases the competence of the child

Dat verhoogt de competentie van het kind

as a language receiver and user

als taalontvanger en taalgebruiker,

and, thereafter, as a reader.

en daarna, als lezer.

And I'm going to talk about experiments that involve

Ik ga het ook hebben over experimenten

actually using this brain science,

die gebruik maken van deze hersenwetenschappen.

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

In de eerste plaats om te begrijpen hoe het bijdraagt aan het verlies van functie als we ouder worden.

And then, by using it in a targeted approach

Vervolgens door het te gebruiken in een gerichte aanpak

we're going to try to differentiate

gaan we proberen om de machinerie

the machinery to recover function in old age.

te differentiëren om op oudere leeftijd functie terug te winnen.

So the first example I'm going to talk about

In het eerste voorbeeld ga ik het hebben over

relates to children with learning impairments.

kinderen met leerstoornissen.

We now have a large body of literature

We hebben nu een grote hoeveelheid literatuur

that demonstrates that the fundamental

die aantoont dat het fundamentele

problem that occurs in the majority of children

probleem dat zich voordoet bij de meeste kinderen

that have early language impairments,

met vroege taalproblemen

and that are going to struggle to learn to read,

en die moeite hebben om te leren lezen,

is that their language processor

veroorzaakt wordt door gebreken

is created in a defective form.

in hun taalprocessor.

And the reason that it rises in a defective form

De gebrekkige ontwikkeling

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

komt omdat in het begin van het leven van baby's hersenen

the machine process is noisy.

het machineproces lawaaierig is.

It's that simple.

Zo eenvoudig is dat.

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

Het is een signaal-ruisprobleem. Oké?

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

Er zijn een heleboel dingen die daartoe bijdragen.

There are numerous inherited faults

Er zijn tal van erfelijke gebreken

that could make the machine process noisier.

die het machineproces lawaaieriger kunnen maken.

Now I might say the noise problem could also occur

Het ruisprobleem kan zich ook voordoen

on the basis of information provided

door de verstrekte informatie

in the world from the ears.

in de wereld, van de oren.

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

Degenen onder jullie die wat ouder zijn,

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

weten dat we vroeger dachten dat een kind geboren met een gespleten gehemelte

was born with what we called mental retardation.

ook een mentale achterstand had.

We knew that they were going to be slow cognitively;

We wisten dat ze cognitief traag zouden zijn.

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

We wisten dat ze moeilijk normale taalvaardigheden ontwikkelden.

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

We wisten dat ze moeite zouden hebben om te leren lezen.

Most of them would be intellectual and academic failures.

De meesten zouden het niet ver schoppen op intellectueel en academische gebied.

That's disappeared. That no longer applies.

Nu niet meer. Dat is niet langer het geval.

That inherited weakness, that inherited condition

Die erfelijke zwakte, die overgeërfde conditie

has evaporated.

is verdampt.

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

We horen er niet meer over. Waar is ze naartoe?

Well, it was understood by a Dutch surgeon,

Een Nederlandse chirurg zag

about 35 years ago,

ongeveer 35 jaar geleden in

that if you simply fix the problem early enough,

dat je het probleem vroeg genoeg moest oplossen.

when the brain is still in this initial plastic period

Als de hersenen nog in deze eerste plastische fase zijn

so it can set up this machinery adequately,

en de machinerie tijdens deze eerste kritische periode

in this initial set up time in the critical period,

goed kan worden ingesteld,

none of that happens.

gebeurt het niet.

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

Welk effect heeft dan het corrigeren van een gespleten gehemelte?

You're basically opening up

Je opent daardoor

the tubes that drain fluid from the middle ears,

de buizen die vloeistof

which have had them reliably full.

uit het middenoor draineren.

Every sound the child hears uncorrected is muffled.

Elk geluid dat het kind ongecorrigeerd hoort, is gedempt.

It's degraded.

De kwaliteit is ondermaats.

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

De eigen taal van zulk kind is geen Engels,

It's not Japanese.

geen Japans.

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

Het is gedempt Engels. Het is ondermaats Japans.

It's crap.

Het is onzin.

And the brain specializes for it.

En de hersenen specialiseren zich erin.

It creates a representation of language crap.

Ze creëren een representatie van onzintaal.

And then the child is stuck with it.

Daar zit het kind dan mee.

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

Die onzin beperkt zich niet tot het oor.

It can also happen in the brain.

Het gebeurt ook in de hersenen.

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

De hersenen kunnen zelf een oorzaak van ruis zijn. Dat is vaak het geval.

There are many inherited faults that can make it noisier.

Er zijn vele erfelijke fouten die ze lawaaieriger kunnen maken.

And the native language for a child with such a brain

De eigen taal voor een kind met een dergelijk brein

is degraded.

wordt kwalitatief minder.

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

Het is geen Engels. Het is lawaaierig Engels.

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

Dat resulteert in een gebrekkige weergave van klanken van woorden,

not normal -- a different strategy,

niet normaal, een andere strategie,

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

door een machine die andere ruimteconstanten heeft.

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

Je kunt naar de hersenen van zo'n kind kijken en die tijdconstanten registreren.

They are about an order of magnitude longer,

Ze zijn ongeveer een orde van grootte langer,

about 11 times longer in duration on average,

gemiddeld ongeveer 11 keer langer in duur

than in a normal child.

dan bij een normaal kind.

Space constants are about three times greater.

Ruimteconstanten zijn ongeveer drie keer groter.

Such a child will have memory and cognitive deficits

Zo'n kind zal op dit gebied

in this domain.

geheugen en cognitieve stoornissen hebben.

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

Natuurlijk. Want als ontvanger van taal

they are receiving it and representing it,

ontvangen en representeren ze het.

and in information it's representing crap.

Onzin wordt als informatie gerepresenteerd.

And they are going to have poor reading skills.

Ze gaan slecht kunnen lezen.

Because reading is dependent upon the translation of word sounds

Omdat het lezen berust op de vertaling van woordklanken

into this orthographic or visual

in deze orthografische of visuele

representational form.

representatieve vorm.

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

Als je niet beschikt over een breinrepresentatie van woordklanken

that translation makes no sense.

dan heeft de vertaling geen zin.

And you are going to have corresponding abnormal neurology.

Je gaat dan ook een overeenkomstige abnormale neurologie hebben.

Then these children increasingly

Van deze kinderen documenteren wij in toenemende mate,

in evaluation after evaluation,

evaluatie na evaluatie,

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

hun taal- en leesactiviteiten -

we document that abnormal neurology.

met andere woorden: die abnormale neurologie.

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

Het punt is dat je de hersenen daaruit weg moet trainen.

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

Een manier om hier over na te denken is dat je eigenlijk

the processing capacity of the machinery

de verwerkingscapaciteit van de machinerie opnieuw verfijnt

by changing it.

door ze te veranderen.

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

Veranderen in detail. Dat neemt gemiddeld ongeveer 30 uur in beslag.

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

we hebben dat vandaag met ongeveer 430.000 kinderen bereikt.

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

Op dit moment krijgen ongeveer 15.000 kinderen een dergelijke training.

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

De effecten zijn aanzienlijk.

So here we're looking at the normal distribution.

Hier zie je de normale verdeling.

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

Waar we het meest in geïnteresseerd zijn, zijn de kinderen aan de linkerkant van de verdeling.

This is from about 3,000 children.

Dit is van ongeveer 3000 kinderen.

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

Je kunt zien dat de meesten van de kinderen aan de linkerkant van de verdeling

are moving into the middle or the right.

naar het midden of naar rechts bewegen.

This is in a broad assessment of their language abilities.

Dit is in een brede beoordeling van hun taalvaardigheden.

This is like an IQ test for language.

Dit is als een IQ-test voor taal.

The impact in the distribution, if you trained every child

Als je elk kind in de Verenigde Staten

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

zou trainen, zou de gehele distributie zich naar rechts verplaatsen

and narrow the distribution.

en versmallen.

This is a substantially large impact.

Dat is een substantieel grote impact.

Think of a classroom of children in the language arts.

Denk aan een taalklas.

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

Denk aan de kinderen aan de trage kant van de klas.

We have the potential to move most of those children

We hebben nu de mogelijkheid om de meesten van die kinderen

to the middle or to the right side.

naar het midden of naar de rechterkant te verplaatsen.

In addition to accurate language training

In aanvulling op accurate taaltraining

it also fixes memory and cognition

repareert dit ook geheugen, cognitie,

speech fluency and speech production.

vlotheid van spreken en spraakproductie.

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

Een belangrijke taalafhankelijke vaardigheid wordt mogelijk gemaakt door deze training -

that is to say reading.

dat wil zeggen: lezen.

And to a large extent it fixes the brain.

Dat bepaalt de hersenen voor een groot deel.

You can look down in the brain of a child

Je kunt naar de hersenen van een kind kijken

in a variety of tasks that scientists have at Stanford,

met een verscheidenheid aan methoden van wetenschappers van Stanford,

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

MIT, UCSF, UCLA en een aantal andere instellingen.

And children operating in various language behaviors,

Dat gebeurt met kinderen met allerlei gedrag

or in various reading behaviors,

op gebied van taal en lezen.

you see for the most extent,

In de meeste gevallen

for most children, their neuronal responses,

zie je dat de neuronale reacties van de meeste kinderen

complexly abnormal before you start,

worden genormaliseerd door die training,

are normalized by the training.

terwijl ze ervoor complex abnormaal waren.

Now you can also take the same approach

Nu kan je dezelfde benadering ook toepassen

to address problems in aging.

om problemen bij veroudering aan te pakken.

Where again the machinery is deteriorating now

Daar verslechtert

from competent machinery, it's going south.

de machinerie.

Noise is increasing in the brain.

Ruis neemt steeds meer toe in de hersenen.

And learning modulation and control is deteriorating.

Modulatie en controle van leren gaan achteruit.

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

Als je de hersenen van een dergelijk individu bekijkt,

and witness a change in the time constants and space constants

zie je een verandering in de tijd- en ruimteconstanten

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

waarmee bijvoorbeeld in het brein taal wordt gerepresenteerd.

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

Net zoals de hersenen in het begin uit de chaos traden,

it's going back into chaos in the end.

gaan ze er aan het einde naar terug.

This results in declines in memory

Dit resulteert in geheugenverlies

in cognition, and in postural ability and agility.

in cognitieverlies, in verlies van evenwicht en behendigheid.

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

Het blijkt dat je het brein van zo iemand kunt trainen.

this is a small population of such individuals --

Dit is een kleine populatie van dergelijke individuen

train equally intensively for about 30 hours.

die gedurende ongeveer 30 uur intensief trainen.

These are 80- to 90-year-olds.

Dit zijn 80- tot 90-jarigen.

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

Wat je ziet zijn substantiële verbeteringen van hun directe geheugen,

of their ability to remember things after a delay,

van hun vermogen om dingen een tijdje te onthouden,

of their ability to control their attention,

van hun vermogen om hun aandacht,

their language abilities and visual-spatial abilities.

hun taalvaardigheid en visuele, ruimtelijke vaardigheden te controleren.

The overall neuropsychological index

De algehele neuropsychologische index

of these trained individuals in this population

van de getrainde individuen in deze populatie

is about two standard deviations.

is ongeveer twee standaarddeviaties.

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

Dat betekent dat als je aan de linkerkant van de verdeling zit,

and I'm looking at your neuropyschological abilities,

en ik kijk naar de neuropsychologische capaciteiten,

the average person has moved to the middle

de gemiddelde persoon naar het midden

or the right side of the distribution.

of de rechterkant van de verdeling is verhuisd.

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

Het betekent dat de meeste mensen met een meer of minder direct

more or less immediately,

verhoogd risico op seniliteit

are now in a protected position.

nu in een beschermde positie komen.

My issues are to try to get to rescuing

Mijn bedoeling is

older citizens more completely and in larger numbers,

ouderen vollediger en in grotere aantallen goed te houden.

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

Ik denk dat dit hiervoor op grote schaal kan worden gedaan.

and the same for kids.

Hetzelfde voor de kinderen.

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

Mijn grootste interesse is hoe deze wetenschap uit te werken om andere kwalen te pakken.

I'm specifically interested in things like autism,

Ik ben met name geïnteresseerd in dingen als autisme

and cerebral palsy, these great childhood catastrophes.

en cerebrale parese, deze grote catastrofes van de kindertijd.

And in older age conditions like Parkinsonism,

Op oudere leeftijd in aandoeningen zoals Parkinson,

and in other acquired impairments like schizophrenia.

en in andere verworven stoornissen zoals schizofrenie.

Your issues as it relates to this science,

Het gaat er in deze wetenschap om

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

hoe je je eigen goed functionerende leermachine moet onderhouden.

And of course, a well-ordered life

Een goed geordend leven

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

waarvan leren een continu deel uitmaakt, is natuurlijk de sleutel.

But also in your future is brain aerobics.

Maar ook je toekomst ligt in hersenenaerobics.

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

Bereid je maar voor. Het gaat deel uitmaken van elk leven,

not too far in the future,

niet al te ver in de toekomst.

just like physical exercise

Net zoals lichaamsbeweging

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

een onderdeel is van elk goed georganiseerd leven in de hedendaagse periode.

The other way that we will ultimately come to consider this

Dat uiteindelijk deze

literature and the science that is important to you

literatuur en de wetenschap voor jullie belangrijk zijn,

is in a consideration of how to nurture yourself.

ligt in het overwegen hoe je jezelf kunt opvoeden.

Now that you know, now that science is telling us

De wetenschap vertelt ons

that you are in charge,

dat je zelf de leiding hebt,

that it's under your control,

dat het onder jouw controle valt,

that your happiness, your well-being,

dat je geluk, je welzijn,

your abilities, your capacities,

je vaardigheden, je capaciteiten

are capable of continuous modification,

geschikt zijn voor continue wijziging, continue verbetering.

continuous improvement,

Je bent zelf de verantwoordelijke

and you're the responsible agent and party.

en degene voor wie je verantwoordelijk bent.

Of course a lot of people will ignore this advice.

Natuurlijk zullen een hoop mensen dit advies negeren.

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

Het zal nog lang duren voordat ze het echt begrijpen.

(Laughter)

(Gelach)

Now that's another issue and not my fault.

Dat is een andere kwestie en niet mijn schuld.

Okay. Thank you.

Oké. Dankjewel.

(Applause)

(Applaus)