Michael Merzenich: Growing evidence of brain plasticity

Перекладач: Oleksiy Lohvinov Утверджено: Khrystyna Romashko

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

Ця машина, яку ми всі маємо в черепі,

reminds me of an aphorism, of a

нагадує мені про афоризм,

comment of Woody Allen

слова Вуді Аллена -

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

питання, яку річ найкраще мати в черепі.

And it's this machine.

і, найкраще - мати цю машину.

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

Вона створена для змін. Вся суть у змінах.

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

Це дозволяє робити завтра те, що ми не можемо зробити сьогодні,

things today that we couldn't do yesterday.

а сьогодні - те, що не могли робити вчора.

And of course it's born stupid.

І, звичайно, вона народжується нетямущою.

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

Востаннє, коли ви перебували біля дитини --

this happens to be my granddaughter, Mitra.

це моя онука, Мітра.

Isn't she fabulous?

Вона неймовірна, чи не так?

(Laughter)

(Сміх)

But nonetheless when she popped out

Та все ж, коли вона народилася,

despite the fact that her brain had actually been progressing

незважаючи на те, що її мозок розвивався

in its development for several months before

вже протягом кількох місяців,

on the basis of her experiences in the womb --

на основі її переживань у лоні,

nonetheless she had very limited abilities,

її можливості були дуже обмежені,

as does every infant

як в усіх немовлят

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

на момент нормального, у часі, народження.

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

Якби ми описували її можливості сприйняття, то назвали б їх сирими.

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

Немає суттєвих ознак наявності реального мисленнєвого процесу.

In fact there is little evidence that there is any

Насправді, немає доказів наявності

cognitive ability in a very young infant.

будь-яких пізнавальних можливостей у новонароджених.

Infants don't respond to much.

Новонароджені не дуже реагують.

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

Майже немає ознак того, що на борту є людина.

(Laughter)

(Сміх)

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

І вони можуть лише в дуже примітивний і обмежений спосіб

control their movements.

контролювати свої рухи.

It would be several months before this infant

Мине кілька місяців до того, як це немовля

could do something as simple as reach out and grasp

зможе робити щось таке просте як дотягтися

under voluntary control an object and retrieve it,

і свідомо схопити і покласти об’єкт,

usually to the mouth.

зазвичай до рота.

And it will be some months beforeward,

Мине ще кілька місяців,

and we see a long steady progression

і ми побачимо тривалий рівномірний прогрес

of the evolution from the first wiggles,

еволюції від перших погойдувань

to rolling over, and sitting up, and crawling,

до перевертання, сидіння і повзання,

standing, walking,

стояння, ходіння,

before we get to that magical point

аж до тієї казкової миті

in which we can motate in the world.

коли ми зможемо пересуватися по світу.

And yet, when we look forward in the brain

І тепер, коли ми подивимось на мозок,

we see really remarkable advance.

ми побачимо справді дивовижний прогрес.

By this age the brain can actually store.

В цьому віці мозок вже може зберігати інформацію.

It has stored, recorded,

Він зберігає, записує

can fastly retrieve

і може швидко знаходити

the meanings of thousands,

значення тисяч,

tens of thousands of objects,

десятків тисяч об’єктів,

actions, and their relationships in the world.

дій та їх зв’язків у світі.

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

І ці взаємозв’язки можуть комбінуватися у сотні тисяч,

potentially millions of ways.

потенційно, у мільйони способів.

By this age the brain controls very refined perceptual abilities.

В цьому віці мозок контролює дуже досконалі можливості спримання.

And it actually has a growing repertoire of cognitive skills.

І він має зростаючий набір пізнавальних навичок.

This brain is very much a thinking machine.

Цей мозок, великою мірою, вже є мислячою машиною.

And by this age there is absolutely no question

І в цьому віці, поза всяким сумнівом,

that this brain, it has a person on board.

у цьому мозку вже є людина.

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

В цьому віці мозок значною мірою контролює свій власний розвиток.

And by this age we see a remarkable evolution

В цьому віці ми бачимо дивовижний прогрес

in its capacity to control movement.

в його здатності контролювати рух.

Now movement has advanced to the point

Розвиток рухового контролю досяг рівня,

where it can actually control movement simultaneously,

на якому мозок може контролювати рухи одночасно,

in a complex sequence, in complex ways

у складній послідовності і комбінаціях,

as would be required for example

так, як це було б необхідно, наприклад,

for playing a complicated game,

щоб грати у складну гру,

like soccer.

таку як футбол.

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

Тепер цей хлопчик може набивати м’яч на голові.

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

І там, де він живе, в Сан Пауло, Бразилія,

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

близько 40% хлопців його віку можуть робити те саме.

You could go out into the community in Monterey,

Ви могли б пройтися по Монтеррею,

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

і вам було б складно знайти хлопця з такими навичками.

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

А якби і знайшли, то він, напевно, був би з Сан Пауло.

(Laughter)

(Сміх)

That's all another way of saying

Усім цим я хотів сказати,

that our individual skills and abilities

що наші індивідуальні навички й можливості

are very much shaped by our environments.

визначаються нашим середовищем.

That environment extends into our contemporary culture,

Середовище включає нашу сучасну культуру -

the thing our brain is challenged with.

те, що впливає на наш мозок.

Because what we've done in our personal evolutions

Бо у своєму особистому розвитку

is build up a large repertoire of specific skills and abilities

ми будували великий репертуар особливих навичок та можливостей,

that are specific to our own individual histories.

специфічних для наших особистих історій.

And in fact they result in a wonderful

І вони створюють дивовижне

differentiation in humankind,

розмаїття людства.

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

Таким чином, що немає двох людей,

are quite alike.

які були б цілком однаковими.

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

Кожен з нас має різний набір набутих умінь та навичок.

that all derive out of the plasticity,

Усе це є наслідком пластичності -

the adaptability of this really remarkable adaptive machine.

здатності до адаптації цієї дивовижної адаптивної машини.

In an adult brain of course we've built up

В дорослому мозку, звичайно, ми вже накопичили

a large repertoire of mastered skills and abilities

великий репертуар умінь та навичок,

that we can perform more or less automatically from memory,

які можемо виконувати більш-менш автоматично, по пам’яті,

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

і це визначає нас як створінь, які діють, рухаються, думають.

Now we study this,

Отже, ми вивчаємо це

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

як лабораторні університетські науковці-ботани, якими ми і є,

by engaging the brains

досліджуючи мізки тварин,

of animals like rats, or monkeys,

таких як пацюки або мавпи,

or of this particularly curious creature --

або цього особливо цікавого створіння -

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

одної з найдивніших форм життя на землі -

to engage them in learning new skills and abilities.

примушуючи їх засвоювати нові вміння і навички.

And we try to track the changes that occur

І ми відстежуємо зміни, які відбуваються,

as the new skill or ability is acquired.

коли нове уміння або навичка засвоюються.

In fact we do this in individuals

Насправді, ми вивчаємо піддослідних будь-якого віку

of any age, in these different species --

цих різних видів -

that is to say from infancies,

тобто, від раннього дитинства

infancy up to adulthood and old age.

до дорослого і похилого віку.

So we might engage a rat, for example,

Тож, наприклад, ми можемо вивчати пацюка,

to acquire a new skill or ability

який здобуває нове вміння або навичку,

that might involve the rat using its paw

які передбачають використання лапи для оволодіння

to master particular manual grasp behaviors

певними поведінками хапання лапами,

just like we might examine a child

так само, як ми можемо вивчати дитину

and their ability to acquire the sub-skills,

і її здатність засвоїти просту навичку

or the general overall skill of accomplishing something

або якесь загальне вміння,

like mastering the ability to read.

таке як оволодіти умінням читати.

Or you might look in an older individual

Або ми можемо розглядати дорослу людину,

who has mastered a complex set of abilities

яка оволоділа складним набором умінь,

that might relate to reading musical notation

що можуть стосуватися читання нот

or performing the mechanical acts of performance

або здійснення механічних дій,

that apply to musical performance.

пов’язаних із виконанням музичного твору.

From these studies we defined two great epochs

У цих дослідженнях ми визначили дві великі епохи

of the plastic history of the brain.

пластичної історії мозку.

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

Першу велику епоху зазвичай називають "Критичний Період".

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

І це період, в якому мозок розвиває,

in its initial form its basic processing machinery.

у початковій формі, свою базову обчислювальну машинерію.

This is actually a period of dramatic change

Це, насправді, період вражаючих змін,

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

у якому, по суті, навчання не потрібне для того, щоб здійснювати

the initial differentiation of the machinery of the brain.

початкову диференціацію структури мозку.

All it takes for example in the sound domain,

Усе що потрібно, наприклад, для розвитку слуху,

is exposure to sound.

це просто чути звуки.

And the brain actually is at the mercy

І мозок перебуває під владою

of the sound environment in which it is reared.

звукового середовища, в якому він розвивається.

So for example I can rear an animal

Наприклад, я можу виростити тварину

in an environment in which there is meaningless dumb sound,

в середовищі, де звучить беззмістовний тихий звук,

a repertoire of sound that I make up,

набір звуків, які я просто вмикаю

that I make, just by exposure, artificially important

і штучно роблю їх важливими

to the animal and its young brain.

для тварини і її молодого мозку.

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

І я бачу, що мозок тварини налаштовує

its initial processing of that sound

початкову обробку цього звуку

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

в ідеалізованій формі, в межах своїх поточних можливостей,

to represent it in an organized and orderly way.

щоб представити звук в організованій, впорядкованій формі.

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

Звук не має бути цінним для тварини.

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

Я можу виростити тварину серед гіпотетично важливих звуків,

like the sounds that simulate

таких звуків, які є подібними

the sounds of a native language of a child.

до звуків рідної мови дитини.

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

І я побачу, що в мозку розвивається спеціалізований обробник,

specialized for that complex array, a repertoire of sounds.

що спеціалізується на цій складній сукупності, наборі звуків.

It actually exaggerates their separateness of representation,

Це, насправді, підкреслює відокремленість їх представлення,

in multi-dimensional neuronal representational terms.

нейронного представлення багатовимірних стимулів.

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

Або я можу піддавати тварину впливу цілком беззмістовного і згубного звуку.

I can raise an animal under conditions

Я можу виростити тварину в таких умовах,

that would be equivalent to raising a baby

які будуть еквівалентними розвитку дитини

under a moderately loud ceiling fan,

під досить шумним вентилятором,

in the presence of continuous noise.

в присутності постійного шуму.

And when I do that I actually specialize the brain

І цим я налаштовую мозок,

to be a master processor for that meaningless sound.

щоб він став спеціалізованим обробником цього беззмістовного звуку.

And I frustrate its ability

І, як наслідок, я пригнічую його здатність

to represent any meaningful sound as a consequence.

відображати будь-який корисний звук.

Such things in the early history of babies

Такі речі у ранньому дитячому віці

occur in real babies.

відбуваються з дітьми в реальному житті.

And they account for, for example

Наслідком цих процесів може бути, наприклад,

the beautiful evolution of a language-specific processor

хороший розвиток мовної обробки

in every normally developing baby.

у всіх дітей з нормальним розвитком.

And so they also account for

Але ці процеси також можуть спричиняти

development of defective processing

порушення розвитку

in a substantial population of children

у багатьох дітей, які, внаслідок цього,

who are more limited, as a consequence,

мають обмежені

in their language abilities at an older age.

мовні можливості у старшому віці.

Now in this early period of plasticity

Отже, в цьому ранньому періоді пластичності

the brain actually changes outside of a learning context.

мозок, насправді, змінюється поза навчальним контекстом.

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

Мені не потрібно приділяти увагу тому, що я чую.

The input doesn't really have to be meaningful.

Вхідна інформація не має обов’язково мати зміст.

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

Я не маю бути у поведінковому контексті.

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

Це потрібно для того, щоб мозок розвинув свої інструменти обробки

so that it can act differentially,

таким чином, щоб він міг діяти по-різному,

so that it can act selectively,

щоб він міг діяти вибірково,

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

так, щоб власник цього мозку

can begin to operate on it in a selective way.

міг почати користуватися ним вибірково.

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

У наступній великій епосі життя, яка триває більшість нашого життя,

the brain is actually refining its machinery

мозок удосконалює свою машинерію,

as it masters a wide repertoire of skills and abilities.

коли опановує широкий спектр умінь та навичок.

And in this epoch,

І в цій епосі,

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

яка триває від завершення першого року життя і до смерті,

it's actually doing this under behavioral control.

він робить це під контролем поведінки.

And that's another way of saying

Іншими словами,

the brain has strategies that define

мозок має стратегії, що визначають

the significance of the input to the brain.

важливість вхідних даних для мозку.

And it's focusing on skill after skill,

І він фокусується на навичках по черзі,

or ability after ability,

одна за одною, вміння за вмінням,

under specific attentional control.

із особливим контролем уваги.

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

Це залежить від того, чи досягнута мета завдяки цій поведінці, або

or whether the individual is rewarded in the behavior.

чи отримана винагорода завдяки поведінці.

This is actually very powerful.

Це, насправді, має велику силу.

This lifelong capacity for plasticity, for brain change,

Постійна здатність мозку змінюватися,

is powerfully expressed.

бути пластичним, дуже сильно виражена.

It is the basis of our real differentiation,

Це основа нашої справжньої диференціації,

one individual from another.

відмінності однієї особи від іншої.

You can look down in the brain of an animal

Ви можете зазирнути у мозок тварини,

that's engaged in a specific skill,

яка опановує певну навичку,

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

і пересвідчитесь, що ці зміни відбуваються на багатьох рівнях.

So here is a very simple experiment.

Тож, ось дуже простий експеримент.

It was actually conducted about five years ago

Він був проведений близько 5 років тому

in collaboration with scientists from the University of Provence

спільно з науковцями Університету Провансу

in Marseilles.

в Марселі.

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

Це дуже простий експеримент,

in a task that involves it manipulating a tool

у якому мавпу вчили виконувати завдання, що передбачало маніпулювання інструментом,

that's equivalent in its difficulty

яке по складності було еквівалентним

to a child learning to manipulate or handle a spoon.

до навчання дитини маніпулювати ложкою.

The monkey actually mastered the task

Мавпа опанувала цю навичку

in about 700 practice tries.

після приблизно 700 навчальних спроб.

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

Тож, на початку мавпа не могла виконувати завдання взагалі.

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

Лише одна з восьми спроб була успішною.

Those tries were elaborate.

Ці спроби були дуже складними.

Each attempt was substantially different from the other.

Кожна спроба суттєво відрізнялася від іншої.

But the monkey gradually developed a strategy.

Але поступово мавпа виробила стратегію.

And 700 or so tries later

І приблизно після 700 спроб

the monkey is performing it flawlessly -- never fails.

мавпа виконує цю дію бездоганно - ніколи не помиляючись.

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

Вона щоразу успішно дістає їжу цим інструментом.

At this point the task is being performed

Тепер завдання виконується

in a beautifully stereotyped way:

у елегантний шаблонний спосіб:

very beautifully regulated and highly repeated, trial to trial.

з високою повторюваністю і вивірено, спроба за спробою.

We can look down in the brain of the monkey.

Ми можемо зазирнути у мозок мавпи.

And we see that it's distorted.

І ми побачимо, що він змінився.

We can track these changes, and have tracked these changes

Ми можемо простежити ці зміни у часі

in many such behaviors across time.

і робили це для багатьох таких поведінок.

And here we see the distortion

Тут ми бачимо зміни,

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

відображені на карті шкіри руки мавпи.

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

Це карта на поверхні мозку,

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

на якій, у складному експерименті, ми відстежили реакції,

location by location,

точку за точкою,

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

шляхом деталізованого картографування реакцій нейронів мавпи.

We see here a reconstruction of how

Тут ми бачимо зображення того,

the hand is represented in the brain.

як рука представлена у мозку.

We've actually distorted the map by the exercise.

Ми, насправді, змінили карту вправами.

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

Зміни позначені рожевим. Ми маємо пару збільшених поверхонь кінчиків пальців.

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

Це ті поверхні, які мавпа використовує, щоб маніпулювати інструментом.

If we look at the selectivity of responses

Якщо ми подивимось на вибірковість реакцій

in the cortex of the monkey,

в корі мозку мавпи,

we see that the monkey has actually changed the filter characteristics

ми побачимо, що змінилися характеристики фільтрування

which represents input from the skin

вхідних сигналів від шкіри

of the fingertips that are engaged.

кінчиків задіяних пальців.

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

Тобто, все ще є єдине, просте представлення кінчиків пальців

in this most organized of cortical areas

у цій найскладнішій з мозкових ділянок,

of the surface of the skin of the body.

що представляє поверхню шкіри.

Monkey has like you have.

У мавпи вона така ж, як у вас.

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

Однак тепер вона значно деталізованіша.

The monkey is getting more detailed information from these surfaces.

Мавпа отримує більш детальну інформацію з цих поверхонь.

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

І це невідома, несподівана, можливо, для вас,

part of acquiring the skill or ability.

частина опанування вміння або навички.

Now actually we've looked in several different cortical areas

Ми досліджували кілька різних ділянок кори

in the monkey learning this task.

у мавпи, яка опановує це завдання.

And each one of them changes in ways that are specific

І кожна з них змінюється у спосіб особливий

to the skill or ability.

саме для цієї навички або вміння.

So for example we can look to the cortical area

Тож, наприклад, ми можемо поглянути на ділянку кори,

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

яка представляє сигнали, що контролюють позу мавпи.

We look in cortical areas that control specific movements,

Або ділянки кори, які контролюють рухи

and the sequences of movements

і послідовності рухів

that are required in the behavior, and so forth.

потрібні для цієї поведінки, і так далі.

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

Усі вони перетворюються. Усі вони пристосовуються до поточного завдання.

There are 15 or 20 cortical areas that are changed specifically

Від 15 до 20 ділянок кори модифікуються,

when you learn a simple skill like this.

коли ви опановуєте просту навичку, подібну до цієї.

And that represents in your brain, really massive change.

І це означає величезні зміни у мозку.

It represents the change in a reliable way

Це означає зміни, довготривалі зміни,

of the responses of tens of millions,

реакцій десятків мільйонів,

possibly hundreds of millions of neurons in your brain.

можливо, сотень мільйонів нейронів у вашому мозку.

It represents changes

Це означає зміни

of hundreds of millions, possibly billions

сотень мільйонів, можливо, мільярдів

of synaptic connections in your brain.

синаптичних зв’язків у вашому мозку.

This is constructed by physical change.

Це створюється шляхом фізичних змін.

And the level of construction that occurs is massive.

І масштаб цього творення - величезний.

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

Подумайте про зміни, що відбуваються у мозку дитини

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

під час оволодіння нею руховими уміннями взагалі.

Or acquiring their native language abilities.

Або опанування навичок рідної мови.

The changes are massive.

Зміни є величезними.

What it's all about is the selective representations

І вся суть у вибіркових представленнях

of things that are important to the brain.

речей, які є важливими для мозку.

Because in most of the life of the brain

Тому що більшу частину життя

this is under control of behavioral context.

це контролюється поведінковим контекстом.

It's what you pay attention to.

Це те, на що ви звертаєте увагу.

It's what's rewarding to you.

Це те, що є вартісним для вас.

It's what the brain regards, itself,

Це те, що мозок вважає

as positive and important to you.

позитивним та важливим для вас.

It's all about cortical processing

Вся суть в обробці корою мозку

and forebrain specialization.

і спеціалізації переднього мозку.

And that underlies your specialization.

І це є основою вашої спеціалізації.

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

Саме тому, з вашими уміннями й навичками,

are a unique specialist:

ви є унікальним спеціалістом:

a specialist that's vastly different

спеціалістом, який дуже відрізняється

in your physical brain in detail

фізичними характеристиками свого мозку

than the brain of an individual 100 years ago;

від мозку людини, що жила 100 років тому

enormously different in the details

і надзвичайно відрізняється

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

від мозку нормальної людини, яка жила 1000 років тому.

Now, one of the characteristics of this change process

Однією з характеристик цього процесу змін

is that information is always related

є те, що інформація завжди пов’язана

to other inputs or information that is occurring

з іншими сигналами або інформацією,

in immediate time, in context.

які надходять приблизно в той самий час, в контексті.

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

І саме тому мозок створює представлення речей,

that are correlated in little moments of time

які взаємопов’язані у коротких проміжках часу,

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

і які пов’язані між собою у послідовних проміжках часу.

The brain is recording all information

Мозок записує усю інформацію

and driving all change

і здійснює усі зміни

in temporal context.

у часовому контексті.

Now overwhelmingly the most powerful context

Та найбільш потужний контекст,

that's occurred in your brain is you.

який є у вашому мозку, це ви самі.

Billions of events have occurred in your history

Мільярди подій відбувалися у вашому житті,

that are related in time to yourself

пов’язаних у часі із вами,

as the receiver,

як приймачем,

or yourself as the actor, yourself as the thinker,

з вами діючим, з вами думаючим,

yourself as the mover.

з вами здійснюючим рух.

Billions of times little pieces of sensation have come in

Мільярди разів крихітні частки відчуттів приходили

from the surface of your body

з поверхні вашого тіла.

that are always associated with you as the receiver,

Ці відчуття завжди асоціюються з вами як приймачем,

and that result in

і результатом є

the embodiment of you.

ваше отілеснення.

You are constructed, your self is constructed

Ви створюєтесь, ваше Я створюється

from these billions of events.

з цих мільярдів подій.

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

Це будівництво, це творення відбувається у вашому мозку.

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

І це створення відбувається у мозку шляхом фізичних змін.

This is a marvelously constructed thing

Це дивовижно збудована річ,

that results in individual form

яка має результатом індивідуальну форму,

because each one of us has vastly different histories,

бо кожен з нас має дуже різні історії

and vastly different experiences,

і надзвичайно різні досвіди,

that drive in to us this marvelous differentiation of self,

які дають нам цю дивовижну диференціацію особистості,

of personhood.

індивідуальності.

Now we've used this research

Ми використовували це дослідження,

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

щоб збагнути не лише те, як нормальна людина розвивається

and elaborates their skills and abilities,

і вдосконалює свої вміння та навички,

but also try to understand

але щоб також зрозуміти

the origins of impairment,

причини порушень

and the origins of differences or variations

і причини відмінностей або варіацій,

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

які можуть обмежувати можливості дитини або дорослого.

I'm going to talk about using these strategies

Я розповім про використання цих стратегій

to actually design brain plasticity-based

для розробки базованого на пластичності

approach to drive corrections in the machinery of a child

підходу до корекції мозкової машинерії дитини,

that increases the competence of the child

який підвищує дієздатність дитини

as a language receiver and user

як приймача і користувача мови

and, thereafter, as a reader.

і, згодом, як читача.

And I'm going to talk about experiments that involve

Я також розповім про експерименти,

actually using this brain science,

що використовують цю науку про мозок,

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

щоб зрозуміти процеси втрати функціональності у старшому віці,

And then, by using it in a targeted approach

а потім, використовуючи цільовий підхід,

we're going to try to differentiate

спробувати диференціювати машинерію,

the machinery to recover function in old age.

щоб відновити функції у похилому віці.

So the first example I'm going to talk about

Тож перший приклад, який я наведу,

relates to children with learning impairments.

стосується дітей із труднощами у навчанні.

We now have a large body of literature

Ми зараз маємо великий пласт літератури,

that demonstrates that the fundamental

який демонструє, що фундаментальна проблема

problem that occurs in the majority of children

яка зустрічається у більшості дітей

that have early language impairments,

із ранніми відхиленнями у мові,

and that are going to struggle to learn to read,

і яким буде важко навчитися читати,

is that their language processor

полягає в тому, що їх обробник мови

is created in a defective form.

створений несправним.

And the reason that it rises in a defective form

І причина того, що він розвивається несправним

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

у тому, що на ранньому етапі життя мозку дитини,

the machine process is noisy.

його розвиток супроводжується шумом.

It's that simple.

Ось так просто.

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

Це проблема співвідношення "сигнал-шум".

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

І є ще багато речей, що впливають на це.

There are numerous inherited faults

Є багато спадкових вад,

that could make the machine process noisier.

які можуть зробити обробку звуку більш шумною.

Now I might say the noise problem could also occur

Також проблема шуму може виникнути

on the basis of information provided

на основі інформації, що надходить

in the world from the ears.

із зовнішнього світу через вуха.

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

Старші люди в цій аудиторії знають, що в часи, коли я був малим,

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

ми розуміли, що дитина народжена із розщелиною твердого піднебіння,

was born with what we called mental retardation.

народжувалася із тим, що називали розумовою відсталістю.

We knew that they were going to be slow cognitively;

Ми знали, що вони матимуть затримку пізнавального розвитку,

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

ми знали, що їм буде важко розвивати нормальні мовні навички,

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

ми знали, що їм буде важко вчитися читати.

Most of them would be intellectual and academic failures.

Більшість з них не будуть академічно та інтелектуально успішними.

That's disappeared. That no longer applies.

Це минуло. Такий підхід зник.

That inherited weakness, that inherited condition

Цей спадковий недолік, ця спадкова хвороба

has evaporated.

випарувалась.

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

Ми вже не чуємо про неї. Куди вона поділася?

Well, it was understood by a Dutch surgeon,

Один датський хірург зрозумів,

about 35 years ago,

близько 35 років тому,

that if you simply fix the problem early enough,

що якщо виправити проблему досить рано,

when the brain is still in this initial plastic period

у початковому пластичному періоді мозку,

so it can set up this machinery adequately,

щоб мозок міг адекватно розвивати свою машинерію

in this initial set up time in the critical period,

у цей початковий час у критичному періоді,

none of that happens.

то згадані вище проблеми не виникнуть.

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

Що ми робимо, виконуючи хірургічну корекцію піднебіння?

You're basically opening up

Ми просто відкриваємо євстахієві труби,

the tubes that drain fluid from the middle ears,

які відводять рідину від середнього вуха,

which have had them reliably full.

яке постійно заповнене рідиною.

Every sound the child hears uncorrected is muffled.

Кожен звук, який дитина чує некоректно,

It's degraded.

є приглушеним, гіршим.

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

Рідною мовою дитини, в такому разі, є не англійська,

It's not Japanese.

і не японська.

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

Це приглушена англійська. Це погіршена японська.

It's crap.

Це тарабарщина.

And the brain specializes for it.

І мозок налаштовується на неї.

It creates a representation of language crap.

Він створює репрезентацію мовної тарабарщини.

And then the child is stuck with it.

І вона закріплюється у дитини.

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

Тепер тарабарщина звучить не лише у вусі.

It can also happen in the brain.

Вона також може "звучати" і в мозку.

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

Мозок, сам по собі, може бути шумним. Він зазвичай шумний.

There are many inherited faults that can make it noisier.

Є багато спадкових вад, які можуть зробити його більш шумним.

And the native language for a child with such a brain

І рідна мова дитини з таким мозком

is degraded.

погіршується.

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

Це не англійська. Це шумна англійська.

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

І це призводить до неякісної репрезентації звуків слів -

not normal -- a different strategy,

ненормальної - до іншої стратегії,

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

машинерії звуку з іншими часовими та просторовими константами.

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

Можна зазирнути у мозок такої дитини і записати ці константи.

They are about an order of magnitude longer,

Вони на порядок довші,

about 11 times longer in duration on average,

приблизно в 11 разів довші, в середньому,

than in a normal child.

ніж у нормальної дитини.

Space constants are about three times greater.

Просторові константи приблизно втричі більші.

Such a child will have memory and cognitive deficits

Така дитина матиме порушення пам’яті

in this domain.

та когнітивні порушення у цій області.

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

Звичайно, матиме. Бо, як приймачі мови,

they are receiving it and representing it,

вони приймають і репрезентують її,

and in information it's representing crap.

і результат репрезентації - інформація буде тарабарщиною.

And they are going to have poor reading skills.

Такі діти погано читатимуть.

Because reading is dependent upon the translation of word sounds

Бо читання залежить від перекодування звуків слів

into this orthographic or visual

у орфографічну або візуальну

representational form.

репрезентацію.

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

Якщо в мозку немає репрезентації звуків,

that translation makes no sense.

то таке перекодування не має сенсу.

And you are going to have corresponding abnormal neurology.

І ви матимете відповідну патологічну неврологію.

Then these children increasingly

Потім у таких дітей, все більше і більше,

in evaluation after evaluation,

обстеження за обстеженням,

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

у тому, як вони працюють з мовою і читають,

we document that abnormal neurology.

ми спостерігаємо патологічну неврологію.

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

Але, можна вивести мозок із цього стану.

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

Це можна уявити як перепрошивку

the processing capacity of the machinery

можливостей обробки машинерії мозку,

by changing it.

змінюючи її.

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

Змінюючи докорінно. І це забирає, зазвичай, близько 30 годин.

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

І ми досягли таких змін у приблизно 430 тисяч дітей на сьогодні.

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

Фактично, близько 15 тисяч дітей займаються зараз, під час цієї розмови.

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

І коли ми поглянемо на результати, то результати будуть суттєві.

So here we're looking at the normal distribution.

Тут ми бачимо нормальний розподіл.

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

Нас цікавить ліва частина розподілу.

This is from about 3,000 children.

Це приблизно 3000 дітей.

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

Ви бачите, що більшість дітей з лівої частини розподілу

are moving into the middle or the right.

рухаються до середини або правої частини.

This is in a broad assessment of their language abilities.

Це загальна оцінка їх мовних можливостей.

This is like an IQ test for language.

Це щось на зразок тесту IQ для мови.

The impact in the distribution, if you trained every child

Якби заняття проводилися з кожною дитиною в США,

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

то увесь цей розподіл посунувся б направо

and narrow the distribution.

і став би вужчим.

This is a substantially large impact.

Це надзвичайно важливий результат.

Think of a classroom of children in the language arts.

Подумайте про дітей на уроці мови.

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

Подумайте про дітей, які відстають.

We have the potential to move most of those children

Є потенціал підтягнути більшість цих дітей

to the middle or to the right side.

до рівня середньої або високої успішності.

In addition to accurate language training

На додачу до ретельного мовного тренування

it also fixes memory and cognition

покращується пам’ять і когнітивна функція,

speech fluency and speech production.

різні характеристики мовлення.

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

Важливе уміння, залежне від мови, стає можливим завдяки заняттям

that is to say reading.

тобто, читання.

And to a large extent it fixes the brain.

І, великою мірою, вони ремонтують мозок.

You can look down in the brain of a child

Ви можете зазирнути у мозок дитини

in a variety of tasks that scientists have at Stanford,

під час виконання завдань, підготованих науковцями

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

у Стенфорді, MIT, UCSF, UCLA і багатьох інших установах.

And children operating in various language behaviors,

І дітей, які працюють над різними мовними завданнями,

or in various reading behaviors,

або завданнями з читання.

you see for the most extent,

Ви побачите, що у більшості дітей

for most children, their neuronal responses,

нейронні реакції, які дуже відхиляються

complexly abnormal before you start,

від норми на початку занять,

are normalized by the training.

приводяться до норми цими заняттями.

Now you can also take the same approach

Можна також застосувати той самий підхід

to address problems in aging.

для вирішення проблем, пов’язаних зі старінням.

Where again the machinery is deteriorating now

Тепер, в цьому випадку, машинерія деградує

from competent machinery, it's going south.

від дієздатного стану в напрямку погіршення.

Noise is increasing in the brain.

Рівень шуму в мозку підвищується.

And learning modulation and control is deteriorating.

Навчальна модуляція і контроль погіршуються.

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

Ви можете поглянути на мозок такої людини

and witness a change in the time constants and space constants

і побачити зміни часових та просторових констант,

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

за допомогою яких мозок репрезентує мову.

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

Так само, як мозок вийшов з хаосу на початку,

it's going back into chaos in the end.

він повертається назад до хаосу вкінці.

This results in declines in memory

Це призводить до зниження пам’яті,

in cognition, and in postural ability and agility.

когнітивної функції, рухливості і погіршення постави.

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

Але, можна тренувати мозок такої людини -

this is a small population of such individuals --

це невелика вибірка таких людей -

train equally intensively for about 30 hours.

тренувати так само інтенсивно - 30 годин.

These are 80- to 90-year-olds.

Це 80-90-річні люди.

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

І ми побачимо значне покращення короткотермінової пам’яті,

of their ability to remember things after a delay,

їх здатності пам’ятати речі після паузи,

of their ability to control their attention,

здатності контролювати увагу,

their language abilities and visual-spatial abilities.

мовних та візуально-просторових умінь.

The overall neuropsychological index

Загальний нейропсихологічний показник

of these trained individuals in this population

людей, які пройшли тренування, у вибірці,

is about two standard deviations.

покращився на 2 стандартних відхилення.

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

Тобто, якщо ви на лівому краю розподілу,

and I'm looking at your neuropyschological abilities,

і ми оцінюємо ваші нейропсихологічні дані,

the average person has moved to the middle

то середня людина просунулась до середини

or the right side of the distribution.

або правого краю розподілу.

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

Тож більшість людей із ризиком деменції,

more or less immediately,

у тій чи іншій мірі,

are now in a protected position.

тепер є у більш захищеному становищі.

My issues are to try to get to rescuing

Моє завдання - намагатися допомагати старшим людям

older citizens more completely and in larger numbers,

більш повно і більшій кількості,

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

бо я вважаю, що це можна робити в цій сфері дуже масштабно.

and the same for kids.

І те ж саме можна робити для дітей.

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

Найбільше я хочу розвивати цю науку, щоб лікувати інші недуги.

I'm specifically interested in things like autism,

Мене особливо цікавлять аутизм

and cerebral palsy, these great childhood catastrophes.

і церебральний параліч - ці великі нещастя дитинства.

And in older age conditions like Parkinsonism,

У старших людей - хвороба Паркінсона,

and in other acquired impairments like schizophrenia.

а в решти людей - набуті хвороби, такі як шизофренія.

Your issues as it relates to this science,

Ваша проблема, в контексті цієї науки,

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

це те, як зберігати вашу навчальну машинерію функціональною.

And of course, a well-ordered life

І, звісно, ключем до цього є добре впорядковане життя,

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

частиною якого є постійне навчання.

But also in your future is brain aerobics.

Але, також і мозкова аеробіка в майбутньому.

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

Будьте готовими. Це буде частиною життя

not too far in the future,

кожної людини у недалекому майбутньому,

just like physical exercise

так само, як фізичні вправи

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

є частиною кожного добре організованого життя в наш час.

The other way that we will ultimately come to consider this

Інша, і важлива для вас, причина, щоб почати цікавитись

literature and the science that is important to you

цією наукою і літературою,

is in a consideration of how to nurture yourself.

це ваше самовдосконалення.

Now that you know, now that science is telling us

Тепер, коли ви знаєте, коли наука каже нам,

that you are in charge,

що це ваша турбота,

that it's under your control,

що ви можете контролювати це,

that your happiness, your well-being,

що ваше щастя, ваше благополуччя,

your abilities, your capacities,

ваші вміння, ваші можливості,

are capable of continuous modification,

можуть постійно змінюватися,

continuous improvement,

постійно покращуватися,

and you're the responsible agent and party.

і в цьому процесі є ваша відповідальність.

Of course a lot of people will ignore this advice.

Звісно, більшість знехтує цією порадою.

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

Мине багато часу, поки вони зрозуміють її.

(Laughter)

(Сміх)

Now that's another issue and not my fault.

Це інша проблема і в цьому не моя вина.

Okay. Thank you.

Добре. Дякую.

(Applause)

(Оплески)