Patricia Kuhl 教授以研究嬰幼兒學習第二外語的腦造影研究聞名，她是科學界第一位使用腦磁波儀（MEG）研究嬰兒在學習語言時的大腦活動。本文整理其研究重點外，並分享她在嬰幼兒學習第二外語研究上的三大重要發現：
- 0–7 歲是學習新語言語音的關鍵期
- 一歲是分辨任何語言的語音關鍵期
- 社交互動是嬰幼兒學會第二外語的關鍵
一、0–7 歲是學習新語言語音的關鍵期
Johnson 與 Newport 發表學習新語言的年齡關鍵期後，世界各地許多實驗室論證語言學習年齡關鍵期的概念。Patricia Kuhl 教授同意此觀點之外，她也認為學習新語言的關鍵年齡在 0–7 歲，過了青春期後，學習新語言的能力表現會大幅下降。但她也強調並不是指過了青春期，人就無法再學第二外語，而是過了青春期後，大腦的學習機制會改變，無法再像 0–7 歲的幼兒能內隱學習（implicit learning）——只要在該新語言的環境中，接受大量新語言的輸入，不需老師或家長清楚解釋語言規則，就能學會該新語言。如我在美國公立小學教書時，雖我未向學生解釋過文法規則，只是讓學生大量接觸英文，6 歲的學生在半年後，從一句英文都不會講，變成能流利的說英文。反過來，過了青春期後，人變成需要外顯學習（explicit learning），即需要清楚的語言規則說明或教學才能學會該新語言。
二、一歲是分辨任何語言的語音關鍵期
健康的嬰兒在 12 個月大以前都有能力去分辨所有語言的語音，但過了一歲後，嬰兒就會變得像成人一樣，只能分辨出自己母語裡的語音，無法聽出別的語言裏語音的差異。Patricia Kuhl 教授做了實驗，並發現美國寶寶在 6–8 個月大時，雖他們沒學過中文，但美國寶寶卻和台灣寶寶有對中文一樣好的分辨能力；但在 10–12 個月大時，台灣寶寶中文語音的區辨能力越來越好，美國寶寶卻表現得越來越差。因此她讓 10.5 月大的美國寶寶上了 12 堂中文課（一位台灣人講中文故事給他們聽），在這之後，美國寶寶除了對中文語音的區辨能力沒有喪失外，他們也變得和同年紀的台灣寶寶有一樣好的中文語音區辨能力。
這個驚人的結果顯示嬰兒只要在語音學習的關鍵期內，他們聽到的是什麽語言，他們都能吸收，並且不會失去對新語言語音的區辨力。嬰兒在聽的時候，他們的大腦會統計所聽到的語言，嬰兒會吸收語言語音的統計分佈，進而改變他們的腦。雙語寶寶即是保留兩套語言的統計資料，並且隨著對話的對象不同，而換成不同的統計。
三、社交互動是嬰幼兒學會第二外語的關鍵
Patricia Kuhl 教授另一重大發現是寶寶必須與真人互動上課，他們的第二外語的能力才能提高。換言之，真人的出現是語言學習的關鍵要素。她測試了另一組嬰兒，他們也是聽了 12 堂的中文，雖是聽一模一樣的內容，但是透過電視看到人（視覺組）；另外還有一組嬰兒同樣是由電視聽中文，但螢幕上出現的是泰迪熊。結果發現只有真人出現、並和真人互動到的美國寶寶，他們的中文才有進步；另外兩組，雖然學了一樣的內容，中文能力卻完全沒有進步。即嬰兒只有當真人出現在他們面前和他們講話，他們的大腦才會對真人的聲音作統計——嬰兒做語音統計的時候，是由社交的大腦來控制。
更多資訊請見 Patricia Kuhl 教授的 TED 演講影片。