Michael Merzenich: Growing evidence of brain plasticity

Майкл Мерзенич о перепрограммировании мозга

Переводчик: Alex Feldman Редактор: Maryana Kovalchuk

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

Эта машина, которая есть у нас всех в черепе,

reminds me of an aphorism, of a

напоминает мне афоризм

comment of Woody Allen

Вуди Аллена -

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

вопрос о том, что самое лучшее заключено в нашем черепе.

And it's this machine.

Это и есть эта машина.

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

Она сконструирована для изменения. Она сосредоточена на изменениях.

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

Это дает нам возможность сделать завтра то, что мы не можем сделать сегодня,

things today that we couldn't do yesterday.

сделать сегодня то, что мы не могли сделать вчера.

And of course it's born stupid.

Конечно мы рождаемся глупыми.

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

Когда вы последний раз были в присутствии ребенка --

this happens to be my granddaughter, Mitra.

это моя внучка Митра.

Isn't she fabulous?

Не правда ли она изумительна?

(Laughter)

(Смех)

But nonetheless when she popped out

Несмотря на это когда она появилась на свет,

despite the fact that her brain had actually been progressing

несмотря на то, что её мозг уже прогрессировал

in its development for several months before

в своём развитии несколько месяцев,

on the basis of her experiences in the womb --

на основе её опыта в утробе.

nonetheless she had very limited abilities,

Несмотря на всё это, её возможности крайне ограничены,

as does every infant

как и у каждого младенца

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

в момент нормального по времени рождения.

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

Если бы мы описали её возможности восприятия, мы бы назвали их сырыми.

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

Нет действительных показаний того, что происходит какой-либо мыслительный процесс.

In fact there is little evidence that there is any

Кстати, есть очень мало показателей

cognitive ability in a very young infant.

мыслительных способностей новорожденных младенцев.

Infants don't respond to much.

Младенцы вообще не реагируют.

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

Есть мало фактов свидетельствующих, что человек там вообще на борту.

(Laughter)

(Смех)

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

И они могут только очень примитивно и очень ограниченно

control their movements.

контроллировать свои движения.

It would be several months before this infant

Пройдёт несколько месяцев перед тем как этот младенец

could do something as simple as reach out and grasp

сможет сделать что-то такое простое как дотянуться и сознательно

under voluntary control an object and retrieve it,

схватить и положить объект,

usually to the mouth.

обычно, в рот.

And it will be some months beforeward,

И пройдёт еще несколько месяцев пока

and we see a long steady progression

мы увидим продолжительный уверенный прогресс

of the evolution from the first wiggles,

эволюции: от первого покачивания,

to rolling over, and sitting up, and crawling,

до переворачивания, сидения и ползания,

standing, walking,

стояния, хождения,

before we get to that magical point

перед тем как мы достигнем магического момента,

in which we can motate in the world.

когда мы сможем передвигаться по миру.

And yet, when we look forward in the brain

И всё же, когда мы посмотрим на мозг,

we see really remarkable advance.

мы видим действительно поразительный прогресс.

By this age the brain can actually store.

В этом возрасте мозг уже может хранить информацию.

It has stored, recorded,

И он хранит, записывает

can fastly retrieve

и быстро находит

the meanings of thousands,

тысячи значений,

tens of thousands of objects,

десятки тысяч значений объектов,

actions, and their relationships in the world.

действий и их отношения в мире.

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

И эти отношения могут быть скомбинированы в сотни тысяч,

potentially millions of ways.

потенциально, в миллионы разных комбинаций.

By this age the brain controls very refined perceptual abilities.

В этом возрасте мозг контролирует отточенные возможности к восприятию.

And it actually has a growing repertoire of cognitive skills.

На самом деле, у него уже есть возрастающий набор мыслительных возможностей.

This brain is very much a thinking machine.

Мозг, в принципе, это думающая машина.

And by this age there is absolutely no question

И в этом возрасте уже не стоит вопрос,

that this brain, it has a person on board.

управляет ли этим мозгом кто-либо.

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

Вообще-то, в этом возрасте мозг существенно контролирует своё собственное развитие.

And by this age we see a remarkable evolution

И в этом возрасте мы наблюдаем поразительную эволюцию

in its capacity to control movement.

в его возможности контролировать движения.

Now movement has advanced to the point

Сейчас движения достигли точки,

where it can actually control movement simultaneously,

где он может контролировать движения одновременно

in a complex sequence, in complex ways

в сложной последовательности, в сложных комбинациях,

as would be required for example

как, например, необходимо

for playing a complicated game,

для такой сложной игры,

like soccer.

как футбол.

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

Теперь этот мальчик может набивать мяч головой.

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

И там, откуда этот мальчик: Сан Пауло, Бразилия,

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

около 40% мальчиков в его возрасте могут делать так же.

You could go out into the community in Monterey,

Вы можете прогулятся где-нибудь в Монтерее

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

и вам будет не так легко найти мальчишку с такими же возможностями.

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

И, если вы таки его найдёте, он возможно будет из Сан Пауло.

(Laughter)

(Смех)

That's all another way of saying

Или, говоря по-другому,

that our individual skills and abilities

наши индивидуальные умения и возможности

are very much shaped by our environments.

определяются нашей окружающей средой.

That environment extends into our contemporary culture,

Окружающая среда включает нашу современную культуру,

the thing our brain is challenged with.

то, чем наш мозг занимается каждый день.

Because what we've done in our personal evolutions

Потому что, то что мы совершаем в нашей персональной эволоции,

is build up a large repertoire of specific skills and abilities

это сбор большой коллекции специальных умений и способностей,

that are specific to our own individual histories.

специфических для наших индивидуальных историй.

And in fact they result in a wonderful

И они производят чудесное

differentiation in humankind,

разнообразие в человечестве.

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

Таким образом, нет одинаковых

are quite alike.

двух из нас.

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

У каждого из нас есть различный набор приобретенных умений и возможностей,

that all derive out of the plasticity,

каждый из которых произведен из пластичности,

the adaptability of this really remarkable adaptive machine.

и приспособляемости нашей невероятной адаптивной машины.

In an adult brain of course we've built up

В мозге взрослого, мы накопили

a large repertoire of mastered skills and abilities

огромное количество умений и способностей,

that we can perform more or less automatically from memory,

которые мы может выполнять более и менее автоматически по памяти,

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

и это определяет нас как живущих, движущихся, думающих созданий.

Now we study this,

Теперь мы изучаем это,

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

как "ботаники", университетские лаборанты,

by engaging the brains

изучая мозг

of animals like rats, or monkeys,

таких животных как крысы, или обезьяны,

or of this particularly curious creature --

или этого особенно удивительного создания,

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

одного из наиболее странных форм жизни не земле,

to engage them in learning new skills and abilities.

используя их в изучении новых умений и способностей.

And we try to track the changes that occur

И мы пытаемся отследить изменения, которые происходят,

as the new skill or ability is acquired.

когда осваивается новое умение или способность.

In fact we do this in individuals

Кстати, мы изучаем индивидуумов

of any age, in these different species --

в любом возрасте, в этих разных видах.

that is to say from infancies,

Так сказать с младенчества

infancy up to adulthood and old age.

и до глубокой старости.

So we might engage a rat, for example,

Так мы можем изучать, например, крысу,

to acquire a new skill or ability

обретающую новое умение или способность,

that might involve the rat using its paw

возможность использования крысой её лап,

to master particular manual grasp behaviors

для усовершенствования особенной механической способности хватать,

just like we might examine a child

так же как мы можем исследовать детей

and their ability to acquire the sub-skills,

и их способности научиться чему-то,

or the general overall skill of accomplishing something

или какое-то общее умение,

like mastering the ability to read.

как, например, умение читать.

Or you might look in an older individual

Или мы можем рассмотреть более взрослого человека

who has mastered a complex set of abilities

который достиг совершенства в сложном наборе способностей

that might relate to reading musical notation

относящихся, например, к чтению нот

or performing the mechanical acts of performance

или выполнению художественного выступления,

that apply to musical performance.

например, музыкального выступления.

From these studies we defined two great epochs

Из этих исследований мы определили две главные эпохи

of the plastic history of the brain.

пластической истории мозга.

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

Первая эпоха общеизвестна как "Критический Период".

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

В этот период мозг настраивается

in its initial form its basic processing machinery.

в своей начальной форме, в основе вычислительной деятельности.

This is actually a period of dramatic change

Это, кстати, период серьезных перемен,

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

во время которого не надо, по существу, обучаться, чтобы управлять

the initial differentiation of the machinery of the brain.

начальным составом аппарата мозга.

All it takes for example in the sound domain,

Всё что нужно, например, для звукового домена -

is exposure to sound.

это подвергнуться звуку.

And the brain actually is at the mercy

И мозг во власти

of the sound environment in which it is reared.

окружающей среды, в которой он развивается.

So for example I can rear an animal

Так, например, я могу вырастить животное

in an environment in which there is meaningless dumb sound,

в среде, где звучит бесмысленный скрытый звук.

a repertoire of sound that I make up,

Набор звуков, которые я произвожу.

that I make, just by exposure, artificially important

Я сделаю это просто, исскуственно завышая их важность

to the animal and its young brain.

для животного и его молодого мозга.

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

И я обнаружу, что в настройке мозга животного

its initial processing of that sound

процесс обработки этого звука

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

представлен в форме, которая его идеализирует, в пределах возможностей обработки звука,

to represent it in an organized and orderly way.

для его подачи в организованном и значимом виде.

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

Звук не должен быть ценным для животного.

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

Я могу вырастить животное под теоретически важные звуки,

like the sounds that simulate

например, звуки, которые симулируют

the sounds of a native language of a child.

звуки языка ребенка.

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

И я вижу, что мозг разрабатывает специальный процессор.

specialized for that complex array, a repertoire of sounds.

Специализирующийся в сложном массиве, наборе звуков.

It actually exaggerates their separateness of representation,

Это усиливает их отделенное представление,

in multi-dimensional neuronal representational terms.

в многомерных нейронных представительных условиях.

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

Или я могу подвергнуть животное совершенно бессмысленному и разрушающему звуку.

I can raise an animal under conditions

Я могу вырастить животное в таких условиях,

that would be equivalent to raising a baby

что было бы эквивалентным развитию ребенка

under a moderately loud ceiling fan,

под достаточно шумным потолочным вентелятором

in the presence of continuous noise.

в присутсвии постоянного шума.

And when I do that I actually specialize the brain

И этим я специализирую мозг

to be a master processor for that meaningless sound.

в обработке этого бесмысленного звука.

And I frustrate its ability

Я расстраиваю его способность

to represent any meaningful sound as a consequence.

различать какой-либо значимый звук как последовательность.

Such things in the early history of babies

Такие вещи случались в истории

occur in real babies.

реальных детей.

And they account for, for example

И они ответственны, например,

the beautiful evolution of a language-specific processor

за красивую эволюцию языкового процессора

in every normally developing baby.

в любом нормально развитом ребенке.

And so they also account for

И они же ответственны за

development of defective processing

дефекты в развитии мыслительного процесса

in a substantial population of children

в существенном количестве детей,

who are more limited, as a consequence,

которые более ограничены в последствии

in their language abilities at an older age.

в их языковых возможностях в более позднем возрасте.

Now in this early period of plasticity

Теперь, в этот начальный период гибкости

the brain actually changes outside of a learning context.

мозг изменяется независимо от обучающего контекста.

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

Я не должен обращать внимание на то, что я слышу.

The input doesn't really have to be meaningful.

Вводные данные не обязательно должны иметь смысл.

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

Я не обязательно должен быть в поведенческом контексте.

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

Это нужно, чтобы мозг начал свою обработку

so that it can act differentially,

так, чтобы действовать по-другому,

so that it can act selectively,

так, чтобы действовать избирательно,

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

так, что его носитель,

can begin to operate on it in a selective way.

может начать действоать по своему выбраному пути.

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

В следующей великой эпохе жизни, применимой почти для всех форм жизни

the brain is actually refining its machinery

мозг настраивает свой аппарат

as it masters a wide repertoire of skills and abilities.

поскольку совершенствует набор умений и способностей.

And in this epoch,

И в эту эпоху,

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

которая простирается от конца первого года жизни и до смерти,

it's actually doing this under behavioral control.

далает это под поведенчиским контролем.

And that's another way of saying

И по-другому говоря,

the brain has strategies that define

стратегии мозга определяют

the significance of the input to the brain.

важность входных данных.

And it's focusing on skill after skill,

И фокусируются на умении после умения,

or ability after ability,

или способности после способности,

under specific attentional control.

под специальным внимательным контролем.

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

Это функция того, что или цель поведения достигнута,

or whether the individual is rewarded in the behavior.

или индивидуум награжден за поведение.

This is actually very powerful.

Это действительно впечатляюще.

This lifelong capacity for plasticity, for brain change,

Эта способность мозга изменяться всю жизнь

is powerfully expressed.

мощно выражена.

It is the basis of our real differentiation,

Это основа наших настоящих различий,

one individual from another.

одной личности от другой.

You can look down in the brain of an animal

Вы можете рассмотреть мозг животного,

that's engaged in a specific skill,

владеющего каким-то специальным умением,

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

и вы можете стать свидетелем или задокументировать это измение на разных уровнях.

So here is a very simple experiment.

Итак, очень простой эксперимент.

It was actually conducted about five years ago

Он в действительности был проведен около 5 лет назад

in collaboration with scientists from the University of Provence

в сотрудничестве с учеными из университета Прованса

in Marseilles.

в Марселе.

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

Это очень простой эксперимент, в котором обезьяна была натренирована

in a task that involves it manipulating a tool

умению, включающему манипулирование инструментом,

that's equivalent in its difficulty

эквивалентному по сложности

to a child learning to manipulate or handle a spoon.

ребенку учащемуся манимулировать или использовать ложку.

The monkey actually mastered the task

Обезьяна действительно научилась этому

in about 700 practice tries.

через примерно 700 практических попыток.

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

Так, в начале обезьяна совсем не могла выполнить задачу.

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

Успех был только в примерно каждой восьмой попытке.

Those tries were elaborate.

Попытки были скрупулёзными.

Each attempt was substantially different from the other.

Каждая принципиально отличалась друг от друга.

But the monkey gradually developed a strategy.

Но обезьяна постепенно разработала стратегию.

And 700 or so tries later

И спустя 700 или около того попыток

the monkey is performing it flawlessly -- never fails.

обезьяна выполняла задачу мастерски, никогда не ошибаясь.

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

Он удачен в доставании еды этим инструментом каждый раз.

At this point the task is being performed

В этот момент задача исполнялась

in a beautifully stereotyped way:

красивым стереотипным путем.

very beautifully regulated and highly repeated, trial to trial.

Очень красиво управляемая и часто повторяемая, от попытки к попытке.

We can look down in the brain of the monkey.

Мы можем рассмотреть мозг обезьяны.

And we see that it's distorted.

и мы видим, что он искажен.

We can track these changes, and have tracked these changes

Мы можем проследить изменения, и проследили эти изменения

in many such behaviors across time.

на многих действиях во времени.

And here we see the distortion

И здесь мы видим изменение,

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

представленное на карте кожи руки обезьяны.

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

Теперь, это карта поверхности мозга,

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

в которой, очень тщательным образом мы реконструировали отклики

location by location,

место за местом,

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

в очень детальном соответсвии откликов его нейронов.

We see here a reconstruction of how

Мы видим здесь реконструкцию того, как

the hand is represented in the brain.

рука предствалена в мозгу.

We've actually distorted the map by the exercise.

В действительности мы исказили карту как упражнение.

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

Это обозначено розовым цветом. Мы имеем пару отпечатков пальцев больше.

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

Это поверхности которые обезьяна использует для манимулирования инструментом.

If we look at the selectivity of responses

Если мы посмотрим на избирательность откликов

in the cortex of the monkey,

в коре головного мозга обезьяны,

we see that the monkey has actually changed the filter characteristics

мы видим что обезьяна изменила характеристику фильтров,

which represents input from the skin

которые представляют входные данные от кожы

of the fingertips that are engaged.

с кончиков пальцев, которые задействованы.

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

Другими словами это всё еще одиночное простое представление кончиков пальцев

in this most organized of cortical areas

в сложно организованной поверхности коры

of the surface of the skin of the body.

головного мозга.

Monkey has like you have.

У обезьяны он такой же как у вас.

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

И всё же сейчас это представлено существенно более точно.

The monkey is getting more detailed information from these surfaces.

Обезьяна получает более детальную информацию с этих участков.

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

И это неизвестная, не подозреваемая, может быть, вами

part of acquiring the skill or ability.

часть приобретения умения или способности.

Now actually we've looked in several different cortical areas

Теперь мы рассмотрели несколько разных областей коры головного мозга

in the monkey learning this task.

обезьяны, обучаемой этой задаче.

And each one of them changes in ways that are specific

В каждой из которых, изменения связанные со специальным

to the skill or ability.

умением или способностью.

So for example we can look to the cortical area

Так, например, мы можем рассмотреть область коры,

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

представляющую ввод, которая контролирует позу обезьяны.

We look in cortical areas that control specific movements,

Мы смотрим на области коры головного мозга, которые контролируют специальные движения,

and the sequences of movements

или последовательности движений,

that are required in the behavior, and so forth.

которые необходимы для умения и так далее.

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

Они все обновлены. Они все стали специализированными для конкретной задачи.

There are 15 or 20 cortical areas that are changed specifically

15 или 20 областей коры головного мозга, которые специально изменяются,

when you learn a simple skill like this.

когда мы обучаемся простой операции, как эта.

And that represents in your brain, really massive change.

Это представлеяет большую перемену в вашем мозгу.

It represents the change in a reliable way

Это испытанным путем представляет перемену

of the responses of tens of millions,

реакции десятков миллионов,

possibly hundreds of millions of neurons in your brain.

возможно сотен миллионов нейронов в вашем мозгу.

It represents changes

Это представляет изменения

of hundreds of millions, possibly billions

в сотнях миллионов, возможно миллиардах

of synaptic connections in your brain.

синаптических соединений в вашем мозгу.

This is constructed by physical change.

Это сконструировано физическим изменением.

And the level of construction that occurs is massive.

И уровень этого изменения огромен.

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

Подумайте об изменениях происходящих в мозгу ребенка,

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

проходящего через курс приобретения навыков движения.

Or acquiring their native language abilities.

Или приобретающем способность говорить на родном языке.

The changes are massive.

Эти изменения огромны.

What it's all about is the selective representations

Речь идёт о выборочном представлении

of things that are important to the brain.

вещей, которые важны для мозга.

Because in most of the life of the brain

Потому что в основном функция мозга

this is under control of behavioral context.

находится под контролем поведенческого контекста.

It's what you pay attention to.

Это то, на что вы обращаете внимание.

It's what's rewarding to you.

Это то, что полезно вам.

It's what the brain regards, itself,

Это то, что мозг считает

as positive and important to you.

позитивным и важным для вас.

It's all about cortical processing

Всё дело в обработке, осуществляемой корой головного мозга

and forebrain specialization.

и специализации передней части мозга.

And that underlies your specialization.

И это определяет вашу специализацию.

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

Именно поэтому вы с вашими умениями и навыками

are a unique specialist:

представляете из себя уникального специалиста.

a specialist that's vastly different

Специалист, который существенно отличается

in your physical brain in detail

физическими особенностями мозга,

than the brain of an individual 100 years ago;

от мозга индивидуума жившего 100 лет назад.

enormously different in the details

Огромная разница в деталях с

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

мозгом среднего индивидуума жившего 1000 лет назад.

Now, one of the characteristics of this change process

Одна из характеристик этого изменения,

is that information is always related

заключается в том, что информация всегда соотносится

to other inputs or information that is occurring

с разными входами, либо информация возникает

in immediate time, in context.

в настроящее время, в контексте.

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

Это так потому, что мозг вырабатывает представления вещей,

that are correlated in little moments of time

которые связаны между собой в коротких промежутках времени

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

и которые так же соотносятся друг с другом в последующих моментах.

The brain is recording all information

Мозг записывает всю информацию

and driving all change

и управляет всеми изменениям

in temporal context.

во временом контексте.

Now overwhelmingly the most powerful context

Это поражает, но самым мощным контекстом,

that's occurred in your brain is you.

возникающем в вашем мозгу, являетесь вы.

Billions of events have occurred in your history

Миллиарды событий, составляющие вашу личную историю,

that are related in time to yourself

относящихся во времени и к вам

as the receiver,

как к получателю,

or yourself as the actor, yourself as the thinker,

или к вам, как актеру, к вам, как мыслителю,

yourself as the mover.

к вам, как инициатору движения.

Billions of times little pieces of sensation have come in

Миллиарды тончайших нитей ощущений протягиваются

from the surface of your body

от поверхности вашего тела

that are always associated with you as the receiver,

и всегда ассоциируются с вами, как с получателем

and that result in

и в результате

the embodiment of you.

олицетворяют вас.

You are constructed, your self is constructed

Вы собраны, ваша сущность построена

from these billions of events.

из миллиардов этих событий.

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

Она простроена. Она создана вашим мозгом.

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

И она создается вашим мозгом через физическое изменение.

This is a marvelously constructed thing

Это изумительно спроектированная штука,

that results in individual form

выражаемая в индивидуальной форме

because each one of us has vastly different histories,

потому что, у каждого из нас очень различные истории.

and vastly different experiences,

И чрезвычайно различающийся опыт,

that drive in to us this marvelous differentiation of self,

который впускает в нас это чудесное многообразие сущности,

of personhood.

многообразие личности.

Now we've used this research

Мы использовали это исследование,

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

чтобы попытаться понять не только как нормальный человек развивается

and elaborates their skills and abilities,

и разрабатывает свои умения и способности,

but also try to understand

но также попытаться понять

the origins of impairment,

природу ухудшения

and the origins of differences or variations

и природу различий и вариантности,

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

которые могут ограничить возможости ребенка или взрослого.

I'm going to talk about using these strategies

Я расскажу об использовании этих стратегий

to actually design brain plasticity-based

в проектировании подхода, основанного на пластичности мозга,

approach to drive corrections in the machinery of a child

и предназначенного исправлять механизмы работы в мозгу ребёнка

that increases the competence of the child

чтобы увеличить способности ребенка,

as a language receiver and user

как пользователя и получателя языка

and, thereafter, as a reader.

и, в последствии, - читателя.

And I'm going to talk about experiments that involve

И ещё я расскажу об экспериментах, которые

actually using this brain science,

используют эту науку о мозге.

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

Во-первых, чтобы понять как это влияет на потерю работоспособности, когда мы стареем.

And then, by using it in a targeted approach

Потом, используя целевой подход,

we're going to try to differentiate

мы постараемся выделить

the machinery to recover function in old age.

механизмы восстановления функции в пожилом возрасте.

So the first example I'm going to talk about

Итак, первый пример, который я приведу,

relates to children with learning impairments.

относится к детям со сложностями в обучении.

We now have a large body of literature

У нас есть огромный пласт литературы,

that demonstrates that the fundamental

который демонстрирует, что фундаментальная

problem that occurs in the majority of children

проблема с большинством детей,

that have early language impairments,

у которых рано проявились сложности с языком,

and that are going to struggle to learn to read,

и которым будет тяжело научится читать,

is that their language processor

это то, что их языковой процессор

is created in a defective form.

создан в неисправной форме.

And the reason that it rises in a defective form

И причина, что он развивается в неисправной форме,

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

в том, что в начальной стадии своей жизни

the machine process is noisy.

процесс сопровождался шумом.

It's that simple.

Вот и всё.

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

Это обычная проблема отношения "сигнал-шум". Так?

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

И есть много вещей, которые способствуют этому.

There are numerous inherited faults

Существует множество наследственных проблем,

that could make the machine process noisier.

которые могут сделать механизм "шумным".

Now I might say the noise problem could also occur

Можно сказать, что проблема шума может сформироваться

on the basis of information provided

на основе информации, поступающей

in the world from the ears.

из внешнего мира через уши.

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

Если кто-нибудь... Те из зрителей, кто постарше знают

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

что, например, когда я был маленьким, мы говорили что ребенок, рожденный с закрытым родничком,

was born with what we called mental retardation.

рождается с тем, что мы называли умственной неполноценностью.

We knew that they were going to be slow cognitively;

Мы знали, что они будут отсталыми.

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

Мы знали, что им будет тяжело развить нормальные языковые способности.

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

И мы знали, что им будет тяжело научиться читать.

Most of them would be intellectual and academic failures.

Большинство из них были бы интеллектуальными и академическими неудачниками.

That's disappeared. That no longer applies.

Это прошло. Такой подход более не применим.

That inherited weakness, that inherited condition

Это наследственная слабость, наследственное заболевание

has evaporated.

испарилось.

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

Мы больше о нём не слышим. Куда оно подевалось?

Well, it was understood by a Dutch surgeon,

Ну, один датский хирург понял

about 35 years ago,

около 35 лет назад,

that if you simply fix the problem early enough,

что если исправить проблему достаточно рано,

when the brain is still in this initial plastic period

когда мозг находится в своём начальном гибком периоде,

so it can set up this machinery adequately,

то он сможет точно настроить механизм,

in this initial set up time in the critical period,

в этот начальный критичный период,

none of that happens.

ничего из перечисленного не произойдёт.

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

Что мы делаем, оперируя на родничке?

You're basically opening up

Мы просто открываем

the tubes that drain fluid from the middle ears,

трубы, выкачивающие жидкость из среднего уха,

which have had them reliably full.

которые постоянно заполнены.

Every sound the child hears uncorrected is muffled.

Каждый звук, неисправно слышимый ребенком, кажется приглушенным.

It's degraded.

Хуже качеством.

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

Родной язык ребенка в таком случае не английский.

It's not Japanese.

И не японский.

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

Это приглушенный английский. Это ухудшенный японский.

It's crap.

Это чушь.

And the brain specializes for it.

И мозг специализируется на ней.

It creates a representation of language crap.

Он создает представление о языке.

And then the child is stuck with it.

И потом ребенок навсегда остается с ним.

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

Далее, эта чушь образовывается не только в ухе.

It can also happen in the brain.

Это может происходить в мозгу.

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

Мозг сам по себе может быть шумным. Он обычно такой.

There are many inherited faults that can make it noisier.

Существует много наследственных дефектов, делающих его более шумным.

And the native language for a child with such a brain

И родной язык для ребенка с таким мозгом

is degraded.

ухудшен.

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

Это не английский. Это шумный английский.

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

Это приводит к неверным представлениям о звучании слов,

not normal -- a different strategy,

не нормальная, другая стратегия

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

механизма с другими по протяжению константами.

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

И вы можете рассмотреть мозг такого ребенкаа и записать эти временные константы.

They are about an order of magnitude longer,

Они где-то на порядок больше по величине,

about 11 times longer in duration on average,

и, в среднем, где-то в 11 раз длинее по времени

than in a normal child.

чем у нормального ребенка.

Space constants are about three times greater.

Протяженные константы где-то в три раза больше.

Such a child will have memory and cognitive deficits

У такого ребенок будут сложности с памятью и мышлением

in this domain.

в этой области.

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

Конечно будут. Потому что, как получатели языка,

they are receiving it and representing it,

они получают и интерпретируют его.

and in information it's representing crap.

И информация представляет чепуху.

And they are going to have poor reading skills.

И у них будут слабые способности к чтению.

Because reading is dependent upon the translation of word sounds

Потому что чтение зависит от перевода звучания слов

into this orthographic or visual

в их орфографическую или визуальную

representational form.

форму.

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

Если у вас нет мозгового представления звуков слов -

that translation makes no sense.

этот перевод не имеет смысла.

And you are going to have corresponding abnormal neurology.

И у вас будет соответственно аномальная неврология.

Then these children increasingly

Потом всё больше,

in evaluation after evaluation,

от проверке к проверке,

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

в их действиях с языком, и в их действиях с чтением

we document that abnormal neurology.

мы наблюдаем эту аномальную неврологию.

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

И идея здесь в том, что вы можете натренировать мозг, чтобы избежать этого.

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

Один из способов обдумать это состоит в том, что вы можете перезаписать

the processing capacity of the machinery

мыслительные способности механизма,

by changing it.

изменяя его.

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

Изменяя его в деталях. Это занимает около 30 часов в среднем.

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

И мы добились этого сегодня у примерно 430 000 детей.

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

И примерно 15 000 детей проходят тренинг в настоящее время.

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

Действительно, когда мы смотрим на результат - он существенный.

So here we're looking at the normal distribution.

Здесь мы видим нормальное распределение.

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

Наиболее нас интересуют эти дети с левой стороны распределения.

This is from about 3,000 children.

Это примерно 3000 детей.

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

Вы можете видеть, что большинство детей с левой стороны распределения

are moving into the middle or the right.

двигаются к центру или в правую сторону.

This is in a broad assessment of their language abilities.

Это общий анализ их языковых способностей.

This is like an IQ test for language.

Это вроде интелектуального теста для языка.

The impact in the distribution, if you trained every child

Влияние на распределение, если мы натренируем каждого ребенка

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

в Соединенных Штатах, был бы сдвиг всего распределения вправо

and narrow the distribution.

и сужение распределения.

This is a substantially large impact.

Это существенно большой результат.

Think of a classroom of children in the language arts.

Подумайте о детях в классе по языку.

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

Подумайте о детях, замедляющих весь класс.

We have the potential to move most of those children

У нас есть потенциял, чтобы сдвинуть большинство этих детей

to the middle or to the right side.

в центр или даже в прогрессивную часть.

In addition to accurate language training

В дополнение к точному обучению языку,

it also fixes memory and cognition

это также исправляет проблемы с памятью и мышлением,

speech fluency and speech production.

и речью.

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

И еще важный компонент, зависимый от языковых навыков, доступных этими тренировками,

that is to say reading.

это, например, чтение.

And to a large extent it fixes the brain.

И, по большему счету, они чинят мозг.

You can look down in the brain of a child

Вы можете рассмотреть мозг ребенка.

in a variety of tasks that scientists have at Stanford,

во всех многообразии задач ученых из Стэнфорда,

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

и MIT, и UCSF, и UCLA и многих других институций.

And children operating in various language behaviors,

И дети с разными языковыми навыками,

or in various reading behaviors,

и с разными навыками чтения,

you see for the most extent,

вы можете видеть

for most children, their neuronal responses,

в большинстве детей, их нейронные реакции,

complexly abnormal before you start,

в целом аномальные перед началом,

are normalized by the training.

и приведенные в норму в процессе тренировок.

Now you can also take the same approach

Теперь мы можем использовать этот же подход

to address problems in aging.

для рассмотрения проблем старения.

Where again the machinery is deteriorating now

Где теперь механизм ухудшается

from competent machinery, it's going south.

от дееспособного механизма, он двигается к нулю.

Noise is increasing in the brain.

Шум увеличивается в мозгу.

And learning modulation and control is deteriorating.

И обучающее модулирование и контроль ухудшаются.

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

И вы можете рассмотреть мозг такого человека

and witness a change in the time constants and space constants

и стать свидетелем изменений во временных и промежуточных константах

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

в которых, например, мозг снова представляет язык.

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

Как мозг вышел из хаоса в начале,

it's going back into chaos in the end.

он направляет назад в хаос к концу.

This results in declines in memory

Результатом этого является потеря памяти,

in cognition, and in postural ability and agility.

упадок мышления, и возможности держать осанку, проворства.

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

Выходит, вы можете тренировать мозг такого человека,

this is a small population of such individuals --

небольшой процент таких людей,

train equally intensively for about 30 hours.

тренировать также интенсивно примерно 30 часов.

These are 80- to 90-year-olds.

Им от 80 до 90 лет.

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

И вы увидите существенное улучшение их быстрой памяти,

of their ability to remember things after a delay,

их возможности помнить вещи после паузы,

of their ability to control their attention,

возможности контролировать внимание,

their language abilities and visual-spatial abilities.

их языковые, визуальные и пространственные способности.

The overall neuropsychological index

В целом, нейропсихологический индекс

of these trained individuals in this population

тех, кто был натренирован в этой категории,

is about two standard deviations.

был около 2 стандартных отклонений.

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

Это означает, что если вы сидите с левой стороны распределения,

and I'm looking at your neuropyschological abilities,

и рассматриваете ваши нейропсихологические способоности,

the average person has moved to the middle

средний человек сдвинулся к центру

or the right side of the distribution.

или к правой стороне распределения.

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

Это означает, что большинство людей, кто рискует своим рассудком,

more or less immediately,

более или менее срочно,

are now in a protected position.

сейчас в более защищенной позиции.

My issues are to try to get to rescuing

Мои задача - это попытаться спасти

older citizens more completely and in larger numbers,

пожилых граждан более полно, в больших количествах.

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

Потому что, я думаю, что в этой области это возможно, и в большом масштабе.

and the same for kids.

И то же относится к детям.

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

Мой главный интерес - как расширить эту науку, чтобы решить другие недуги.

I'm specifically interested in things like autism,

Я особенно заинтересован в таких вещах как аутизм,

and cerebral palsy, these great childhood catastrophes.

и целебральный паралич, эти огромные детские катастрофы.

And in older age conditions like Parkinsonism,

И в старом возрасте такие проблемы как Паркинсон,

and in other acquired impairments like schizophrenia.

и другие приобретенные ограничения, как шизофрения.

Your issues as it relates to this science,

Ваши задача, по отношения к этой науке,

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

это поддержка вашей высоко функциональной обучаемой машины

And of course, a well-ordered life

И, конечно, хорошо организованной жизни,

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

в которой обучение - ее постоянная часть, ключ.

But also in your future is brain aerobics.

Но также ваше будущее - это тренировка мозга.

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

Будьте готовы к этому. Это будет частью жизни любого

not too far in the future,

в не таком далеком будущем.

just like physical exercise

Так же как физические упражнения,

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

часть жизни каждого организованного человека в современном мире.

The other way that we will ultimately come to consider this

По-другому, мы придём к пониманию того, что

literature and the science that is important to you

литература и наука так же важны для вас,

is in a consideration of how to nurture yourself.

в том, как совершенствовать себя.

Now that you know, now that science is telling us

Сейчас наука говорит нам,

that you are in charge,

что вы изменяетесь,

that it's under your control,

что всё в ваших руках,

that your happiness, your well-being,

ваше счастье, ваше самочувствие,

your abilities, your capacities,

ваши способности и возможности,

are capable of continuous modification,

способность к постоянному изменению,

continuous improvement,

постоянному улучшению,

and you're the responsible agent and party.

и вы - ответсвенный игрок и участник.

Of course a lot of people will ignore this advice.

Конечно множество людей проигнорируют этот совет

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

Пройдет много времени перед тем, как они по настоящему поймут.

(Laughter)

(Смех)

Now that's another issue and not my fault.

Но это уже другая история и я не виноват.

Okay. Thank you.

Ок. Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)