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

    翻訳: Keiichi Kudo 校正: Shigeomi SHIBATA

  • reminds me of an aphorism, of a

    私たち皆が頭蓋の中に持っているこの機構は

  • comment of Woody Allen

    ウッディー・アレンのコメントにあった

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

    ある箴言を思い出させます

  • And it's this machine.

    頭の中に入れておくべき最高の物は何かというものです

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

    そしてこちらがその機構です

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

    変化の為に構成されています それに尽きます

  • things today that we couldn't do yesterday.

    私たちに今日できないことを明日

  • And of course it's born stupid.

    昨日できなかったことを今日する能力を授けてくれます

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

    当然最初は無能です

  • this happens to be my granddaughter, Mitra.

    一番最近あなたが赤ん坊と会ったとき --

  • Isn't she fabulous?

    これは私の孫のミトラです

  • (Laughter)

    素晴らしいでしょう?

  • But nonetheless when she popped out

    (笑い)

  • despite the fact that her brain had actually been progressing

    彼女が誕生したときは

  • in its development for several months before

    その数ヶ月前から

  • on the basis of her experiences in the womb --

    胎内での経験に基づいて

  • nonetheless she had very limited abilities,

    脳は進化し始めていましたが

  • as does every infant

    全ての胎児と同様に

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

    満期産の時点で

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

    彼女の能力は非常に限られたものでした

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

    彼女の認知能力を測定しても それはひどいものでしょう

  • In fact there is little evidence that there is any

    思考していることを示すものは何もなく

  • cognitive ability in a very young infant.

    実際幼児に知覚能力があることを

  • Infants don't respond to much.

    示す証拠はほとんどありません

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

    幼児はあまり反応を示しません

  • (Laughter)

    実際人間が操縦していることを示すものはほとんどないのです

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

    (笑い)

  • control their movements.

    非常に原始的で限られた方法でしか

  • It would be several months before this infant

    幼児は動けません

  • could do something as simple as reach out and grasp

    手を伸ばして物を掴み

  • under voluntary control an object and retrieve it,

    たぐり寄せるという意識的な動きが出来るようになるまで

  • usually to the mouth.

    数ヶ月かかります

  • And it will be some months beforeward,

    大抵口に運ぶんですけれどね

  • and we see a long steady progression

    数ヶ月経つと

  • of the evolution from the first wiggles,

    長く 安定した進化が見られ

  • to rolling over, and sitting up, and crawling,

    くねくねし 転がり

  • standing, walking,

    そして座るようになり ハイハイし始め

  • before we get to that magical point

    立ち上がり 歩き

  • in which we can motate in the world.

    この世界で動き回れるようになる

  • And yet, when we look forward in the brain

    奇跡的な時点にたどり着きます

  • we see really remarkable advance.

    一方で脳では

  • By this age the brain can actually store.

    素晴らし進歩が見られます

  • It has stored, recorded,

    その時点で脳は記憶できるようになっています

  • can fastly retrieve

    幾千幾万もの

  • the meanings of thousands,

    物 行動

  • tens of thousands of objects,

    この世界におけるそれらの関係を

  • actions, and their relationships in the world.

    記憶し 覚え

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

    素早く思い出せます

  • potentially millions of ways.

    そしてそういった関係は何十万

  • By this age the brain controls very refined perceptual abilities.

    潜在的に数百万通りの方法で構築され得ます

  • And it actually has a growing repertoire of cognitive skills.

    またその時点で 脳は洗練された認知能力を持ちます

  • This brain is very much a thinking machine.

    認知技能のレパートリーは増大していっています

  • And by this age there is absolutely no question

    この脳は立派な思考機構です

  • that this brain, it has a person on board.

    その頃には疑いようもなく

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

    この脳には人間が乗っています

  • And by this age we see a remarkable evolution

    実際 その頃の脳は実質的に自己の発達を制御しています

  • in its capacity to control movement.

    またその年齢になると運動制御の能力に

  • Now movement has advanced to the point

    素晴らしい進化が見られます

  • where it can actually control movement simultaneously,

    その能力は

  • in a complex sequence, in complex ways

    例えばサッカーといった

  • as would be required for example

    複雑なゲームを遊ぶのに必要な

  • for playing a complicated game,

    同時な動き

  • like soccer.

    複雑な順番および方法での

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

    動きを制御できるようになっています

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

    こちらの男の子は頭でリフティングできます

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

    ブラジルのサンパウロの子です

  • You could go out into the community in Monterey,

    この年頃の男の子の 40% は同じことができます

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

    モンテレーの町に行っても

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

    こういうことができる男の子を見つけるのは難しいでしょう

  • (Laughter)

    いたとしたらその子はきっとサンパウロ出身です

  • That's all another way of saying

    (笑い)

  • that our individual skills and abilities

    これはつまり

  • are very much shaped by our environments.

    私たち個々の技能や能力は

  • That environment extends into our contemporary culture,

    環境によって形成されるということです

  • the thing our brain is challenged with.

    その環境は私たちの現代文化に及び

  • Because what we've done in our personal evolutions

    私たちの脳が曝されるものとなります

  • is build up a large repertoire of specific skills and abilities

    私たち個々が経た進化は

  • that are specific to our own individual histories.

    個々の来歴に特定の

  • And in fact they result in a wonderful

    技能や能力の膨大なレパートリーから成っています

  • differentiation in humankind,

    そしてその結果

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

    人類の素晴らしい分化が見られます

  • are quite alike.

    その結果

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

    私たち誰もが 他の誰とも異なる存在であります

  • that all derive out of the plasticity,

    私たちは皆

  • the adaptability of this really remarkable adaptive machine.

    驚異的な適応力を持つ機構の可塑性によって

  • In an adult brain of course we've built up

    それぞれ異なる技能や能力を習得しています

  • a large repertoire of mastered skills and abilities

    成人の脳は当然発達しており

  • that we can perform more or less automatically from memory,

    優れた技能や能力のレパートリーを持っています

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

    記憶から 大抵自動的に物事を遂行できます

  • Now we study this,

    このことが私たちを活動し 思考する生物たらしめています

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

    以上のことを

  • by engaging the brains

    オタクな私たち大学研究者達は研究します

  • of animals like rats, or monkeys,

    ラットやサルといった

  • or of this particularly curious creature --

    動物の脳

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

    あるいはこちらの興味深い生き物

  • to engage them in learning new skills and abilities.

    地球上で最も奇抜な形をした生き物の脳が

  • And we try to track the changes that occur

    技能や能力を学習するところを研究します

  • as the new skill or ability is acquired.

    私たちは新たな技能や能力が習得されるときの

  • In fact we do this in individuals

    変化を調べようとします

  • of any age, in these different species --

    それをあらゆる年齢 あらゆる種の

  • that is to say from infancies,

    個体で調べます

  • infancy up to adulthood and old age.

    つまり幼児から

  • So we might engage a rat, for example,

    成人 そして老人もです

  • to acquire a new skill or ability

    例えばラットに

  • that might involve the rat using its paw

    新しい技能や能力を習得させます

  • to master particular manual grasp behaviors

    四肢を使って

  • just like we might examine a child

    物を掴む行動などです

  • and their ability to acquire the sub-skills,

    それは人間の子供が

  • or the general overall skill of accomplishing something

    下位技能の習得や

  • like mastering the ability to read.

    読書ができるようになるといった

  • Or you might look in an older individual

    全般的能力の習得を調べるのと同様です

  • who has mastered a complex set of abilities

    あるいは楽譜を読む能力や

  • that might relate to reading musical notation

    楽器演奏に適応される

  • or performing the mechanical acts of performance

    無意識の動きと関連した

  • that apply to musical performance.

    複雑な能力を習得した

  • From these studies we defined two great epochs

    より年を経た人間も調べます

  • of the plastic history of the brain.

    以上のような研究から

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

    私たちは脳の二つの重要な時期を見出しました

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

    一つ目の重要な時期は一般的に「臨界期」と呼ばれています

  • in its initial form its basic processing machinery.

    この時期に脳は

  • This is actually a period of dramatic change

    その初期形態 その基本的な処理機構を作り上げます

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

    この時期には

  • the initial differentiation of the machinery of the brain.

    学習自体は伴いませんが

  • All it takes for example in the sound domain,

    脳の機構の初期分化を促す劇的な変化があります

  • is exposure to sound.

    例えば音の領域では

  • And the brain actually is at the mercy

    音に曝されることが全てです

  • of the sound environment in which it is reared.

    実際 脳は自身が過ごす音環境の

  • So for example I can rear an animal

    なすがままです

  • in an environment in which there is meaningless dumb sound,

    例えば動物を

  • a repertoire of sound that I make up,

    無意味な音がする環境で育てるとします

  • that I make, just by exposure, artificially important

    私が作った無意味な音でです

  • to the animal and its young brain.

    音は 曝すだけで人為的に

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

    動物とその脳にとって重要なものにできます

  • its initial processing of that sound

    そしてその脳を調べると

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

    曝された音を組織的で秩序だって

  • to represent it in an organized and orderly way.

    表現されるよう処理する為に

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

    可能な限り理想的な形に変化します

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

    用いる音はその動物にとって価値のあるものである必要はありません

  • like the sounds that simulate

    例えば子供の母国語の音を

  • the sounds of a native language of a child.

    シミュレートした音など

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

    価値があるかもしれない音を曝して動物を育てることもできます

  • specialized for that complex array, a repertoire of sounds.

    そうすると脳はそれに特化した処理能力を発達させます

  • It actually exaggerates their separateness of representation,

    音の複雑な配列 そしてレパートリーに特化したものにです

  • in multi-dimensional neuronal representational terms.

    多次元的なニューロンの表現といった観点で

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

    音の分離が強調されるようにします

  • I can raise an animal under conditions

    あるいは全く無意味で有害な音に曝して

  • that would be equivalent to raising a baby

    動物を育てることもできます

  • under a moderately loud ceiling fan,

    赤ん坊をある程度うるさいファンの

  • in the presence of continuous noise.

    持続的な音がする環境に置くのと

  • And when I do that I actually specialize the brain

    同等の条件で動物を育てます

  • to be a master processor for that meaningless sound.

    そうすると脳は

  • And I frustrate its ability

    その無意味な音の処理に特化します

  • to represent any meaningful sound as a consequence.

    それは結果的にその脳の

  • Such things in the early history of babies

    意味のある音を処理する能力を阻害します

  • occur in real babies.

    このようなことは

  • And they account for, for example

    幼児で実際に起こります

  • the beautiful evolution of a language-specific processor

    このような変化によって例えば

  • in every normally developing baby.

    正常に発達している幼児において

  • And so they also account for

    見事に言語処理能力が形成されます

  • development of defective processing

    また同時に

  • in a substantial population of children

    多くの幼児において

  • who are more limited, as a consequence,

    成長したときに

  • in their language abilities at an older age.

    言語能力に問題があることの

  • Now in this early period of plasticity

    原因にもなっています

  • the brain actually changes outside of a learning context.

    可塑性が特に機能する早期には

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

    脳は学習の文脈とは無関係に変化していきます

  • The input doesn't really have to be meaningful.

    聞こえているものに注意を払う必要はありません

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

    それが意味のある音である必要もありません

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

    行動の文脈と無関係でも構いません

  • so that it can act differentially,

    この発達過程は脳が処理能力を作り上げるためです

  • so that it can act selectively,

    脳が別々に そして選択的に

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

    作動できるようになるためです

  • can begin to operate on it in a selective way.

    その脳を持つものが

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

    選択的に作業できるようになるためです

  • the brain is actually refining its machinery

    二つ目の重要な時期 それは人生のほぼ全ての時間ですが

  • as it masters a wide repertoire of skills and abilities.

    この時期に脳は幅広い技能や能力を習得するにつれて

  • And in this epoch,

    その機構を洗練していきます

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

    そしてこの時期

  • it's actually doing this under behavioral control.

    生まれてそこそこから死ぬまでの時期には

  • And that's another way of saying

    行動の制御下でそれはなされていきます

  • the brain has strategies that define

    つまり

  • the significance of the input to the brain.

    脳は入力される信号の

  • And it's focusing on skill after skill,

    重要性を判断する戦略を持っているのです

  • or ability after ability,

    特定の注意制御の元

  • under specific attentional control.

    数々の技能

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

    数々の能力に取り組みます

  • or whether the individual is rewarded in the behavior.

    それは行動で目標を達成するか

  • This is actually very powerful.

    あるいは行動で個人が強化されるといった機能です

  • This lifelong capacity for plasticity, for brain change,

    これは非常に強力です

  • is powerfully expressed.

    生涯にわたる可塑性と脳の変化の許容量が

  • It is the basis of our real differentiation,

    力強く示されています

  • one individual from another.

    これは私たちの本当の個人差の

  • You can look down in the brain of an animal

    基礎なのです

  • that's engaged in a specific skill,

    特定の技能に取り組んでいる

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

    動物の脳を調べると

  • So here is a very simple experiment.

    さまざまなレベルでこの変化を記述できます

  • It was actually conducted about five years ago

    例えばこんな実験があります

  • in collaboration with scientists from the University of Provence

    マルセイユのプロバンス大学の科学者と共同で

  • in Marseilles.

    5年前に行われた

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

    実験です

  • in a task that involves it manipulating a tool

    非常に簡単な実験で

  • that's equivalent in its difficulty

    子供がスプーンを扱うことを学習するのと

  • to a child learning to manipulate or handle a spoon.

    同等の難易度で

  • The monkey actually mastered the task

    サルに道具の扱いを学習させる実験です

  • in about 700 practice tries.

    サルは約700試行で

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

    その課題をできるようになりました

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

    最初は全くできませんでした

  • Those tries were elaborate.

    成功率は 8 回中 1 回程度で

  • Each attempt was substantially different from the other.

    成功した試行はどれも凝ったものでした

  • But the monkey gradually developed a strategy.

    どの試行も他の試行とはやり方が異なっていました

  • And 700 or so tries later

    そしてサルは急速にやりかたを確立し

  • the monkey is performing it flawlessly -- never fails.

    700試行あたりになると

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

    決して失敗せず 完璧にこなせるようになりました

  • At this point the task is being performed

    このサルは道具を使っていつも食べ物を取ることができるようになりました

  • in a beautifully stereotyped way:

    ここまでくると作業は

  • very beautifully regulated and highly repeated, trial to trial.

    美しいまでに一定の方法でこなされます

  • We can look down in the brain of the monkey.

    試行間で常に一定に行われます

  • And we see that it's distorted.

    このサルの脳を調べてみると

  • We can track these changes, and have tracked these changes

    変容していることが分かります

  • in many such behaviors across time.

    そういった変化の過程を

  • And here we see the distortion

    さまざまな行動において見ることができました

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

    脳の変容は

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

    手のひらと対応しているマップに表れていました

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

    こちらは脳表面のマップで

  • location by location,

    非常に精巧な実験を行い

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

    体の部位と

  • We see here a reconstruction of how

    ニューロンの反応の対応を細かく調べました

  • the hand is represented in the brain.

    このマップを見ると

  • We've actually distorted the map by the exercise.

    脳内で手がどのように表現されているか分かります

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

    このマップを訓練によって変容させました

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

    その部分がピンク色で示されています 指先に対応している領域が拡大しています

  • If we look at the selectivity of responses

    この領域はサルが道具を扱うのに使っています

  • in the cortex of the monkey,

    猿の大脳皮質での

  • we see that the monkey has actually changed the filter characteristics

    反応の選択性を見てみると

  • which represents input from the skin

    使っている指先が関わっている

  • of the fingertips that are engaged.

    皮膚からの感覚入力の

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

    フィルターが変化していることが分かります