技术:穷人家的孩子大脑可能更小 或妨碍其正常发育

本篇文章4215字，读完约11分钟

对世界上10亿生活在贫困中的孩子和青少年来说，贫困被剥夺不仅仅是基本的物质诉求。 从制作交响乐到求解微分方程，人类的智慧来自大脑这一“3磅重的奇迹”。 但是科学研究表明，贫困很可能会妨碍大脑的正常发育。

写作|金伯利·诺贝尔( kimberly noble )

翻译|王轶楠李子逸甘霖

审校|刘嘉

在智商、阅读和其他测试中，来自贫困家庭的孩子总体上比不上同龄人。 对他们来说，高中毕业，上大学，拿到学位更困难，长大后的工资也更低，更容易失业。 这些关联性并不惊人，大脑的发育水平也只是造成这些结果的诸多因素之一。 贫困对大脑的发展有什么影响？ 直到最近十年，我们的看法依然模糊不清。

我的实验室和其他几个实验室一起开始探讨家庭的社会经济地位( ses )。 也就是说，是涵盖收入、教育水平、职业期待的测量指标，与孩子大脑健康的关系。 发现孩子大脑的大小、形状和实际功能的差异与ses有关。

在认识到贫困对大脑发育的潜在危害后，我想找到减轻贫困伤害的简单可行的方法。 因此，我们计划研究通过发放补助金来缓解家庭经济压力对孩子大脑健康的影响。 这是探索适度提高收入是否有助于大脑发育的第一项研究。 如果得到肯定的结论，就会明确指出从基础脑科学到公共政策的道路吧。

ses和大脑

我15年前开始这项研究时，是宾夕法尼亚大学的研究生。 当时，我的领导人玛莎·法拉( martha farah )想知道贫困如何影响大脑的早期发育。 幸运的是，我成为了第一个挑战这个问题的学生。

我们的项目需要慎重地选择研究方法。 当时最吸引人的技术是脑图像。 用强大的机器拍大脑的照片，明确大脑的结构和功能。 脑成像技术的效果令人兴奋，但非常昂贵。 一次扫描一般消耗几百美元。 这不包括支付给被实验者和分解数据的研究助手的报酬。

考虑到这是一个尚未研究的问题，我们决定寻找更简单廉价的方法，我们可以招募尽可能多的被实验者。 最终，我们决定选择使用标准化手段测定认识能力的直接处理方案。 与至今为止的研究不同，我们不再依赖高中毕业率等广义的成果指标。 因为大脑的每个地区都不负责高中毕业。 许多完全不同的脑回路负责各种认识技能，其中有多个对学业和生活成果非常重要的技能。 例如，大脑左半球韦尼克区( Wernicke’Sarea )有损伤，他们在理解语言时会产生障碍。 另外，根据神经影像学的研究，健康的人和听别人说话时采用的都是大脑领域。 科学家们估计健康的个人在执行需要倾听和理解语言的任务时会采用温尼克区。 这样，不需要扫描每个人的大脑结构，我们也同样可以得出这个结论。

因此，我们决定用成熟的心理测试方法来判断孩子的语言能力，不进行大脑扫描。 我们应该研究的问题是ses的差距和大脑功能的关系如何？

我们招募了几组家庭社会经济背景不同的孩子作为受试者。 他们的年龄从学龄前到青春期各种各样。 实验中，他们接受了一系列的识别测试，检查了各部分脑电路结构的完整性。 我们从多次实验中得出了高度一致的结论。 一般来说，家庭背景贫困的孩子在语言、记忆力、自我控制力、集中力的测试中往往结果更差。

另一方面，对于我们和从事其他类似研究的团队来说，为了验证家庭ses是否会影响孩子高度认识过程中参与的核心脑区域的形态和大小，确实需要更先进的脑图像技术。 四个独立的研究小组最近报告了每个父母收入高的孩子都有更大的海马体(位于大脑深处，负责记忆代码的结构)。 另一项研究关注贫困对大脑皮质(由识别加工过程的脑细胞组成的外侧褶皱层)的形态、大小的影响。 其中，一点早期研究验证了ses与大脑皮质的体积之间是否相关。

为了理解什么是大脑皮质的体积，可以想象眼前有汤罐头。 通过测量罐头的高度和底面积，将两者相乘算出复印汤的体积。 在脑科学中，大脑皮质的厚度相当于罐头的高度，大脑皮质的表面积相当于罐头的底面积。 两者相乘，得到大脑中“汤”即大脑皮质的体积。

测量皮层的体积时需要小心。 如果大皮层的表面积乘以小皮层的厚度，或者大皮层的厚度乘以小皮层的表面积，则有可能得到相同皮层的体积，因此研究者容易被误解。 皮层的厚度随着年龄的增加而减少，就像我们设想的汤罐被压缩成金枪鱼罐一样低。 而且，皮层的表面积随着年龄的增加而增加，就像我们一点一点地带来番茄酱一样，然后其底面积逐渐增加，最终变得像汤罐头一样大。

最近，采用了一系列的测量软件来检查ses的差异是否影响大脑新皮质的表面积和厚度。 这样已经是最大的“也已经是这个高度以外的了这些能力ss。 。

但是。

例如，可以是一个非常好的例子，例如，例如，例如，例如，例如，例如，一个例子 还没呢，还没呢，还没呢，还没呢，还没呢，还没呢，还没呢，同样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样一样 同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样同样

也

最近[[[最近] [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ ] ]但根据我们的研究，家庭ses会影响变化趋势。 家庭ses低时，儿童大脑皮质的厚度多在早期急剧减少，进入青春期后下降趋势变慢。 在ses高的情况下，直到青春期后期，皮质厚度随着年龄的增加而减少的倾向更加缓慢。

这一发现与其他实验室的研究结果一致，表明逆境可以加速大脑成熟，使幼儿大脑生长得更快。 贫困儿童大脑皮质的厚度迅速减少表明他们的大脑缺乏“可塑性”，这种能力改变了大脑的结构，适应了童年和青春期的学习。

当然，我们需要回答的最重要的问题之一是大脑结构的不同是否会影响孩子的认识能力。 我们的研究在一定程度上验证了迄今为止家庭收入高的孩子能够集中于观察力，抑制不恰当的反应的观点。 根据威斯康星大学麦迪逊分校塞斯波拉克( seth pollak )和麻省理工学院约翰·加布里利( john gabrieli )的研究，大脑结构(皮质体积和厚度)的差异是低收入家庭背景下青少年的

穿鞋的这个

只是高低高低只是我我还有长期压力父子，正在考察能否在某种程度上解释这些发现。 (和) ]。 。 。 。 (。 。 。

的我们小组最近发现婴儿出生后4天的脑功能与父母的收入和教育水平无关，ses根据后天的经验会影响脑结构的发育。 但是这个结果必须等待越来越多的研究佐证。 因为我们研究的样本中只包括66个家庭。 有趣的是，一个研究小组发现孩子出生一年后会出现显着的大脑结构和功能差异。

总之，至今还没有足够的证据说明家庭、社会地位、经济条件和孩子大脑发育之间的关系。 在今后的研究中，整理ses、童年早期经验与脑发育的关系依然是优先的方向。

关联不等于因果关系

虽然有很多为家庭收入与大脑发育之间的关系提供证据的研究，但是重要的问题还没有得到处理。 人们常说“关联性不等于因果性”，这个不可分割的不明因素证明了低大脑的发育水平是由贫困的家庭环境引起的，还是不同的成长过程，使一点孩子在上课和将来的工作中变得困难。

神经科学研究对因果关系的问题一直保持沉默。 为了研究因果关系，有必要使用科学实验的黄金法则随机对照试验。 其中，随机分配的“治疗”组接受某种干预，同样随机分配的另一组接受“对照”措施，可以评价这种干预对大脑发育的影响。

在这样的研究中，有必要找到能比较有效地缩小ses差异的干预措施。 基于学校和家庭的干预措施的目的是减少孩子成绩的差异，如开始计划( head start )。 事实表明，许多措施是有效的，但这些干预措施经常面临巨大的挑战:优质的干预措施非常昂贵，在更大的范围内实施并不容易。 另外，如果孩子们不再接受该方案的服务，干预的积极影响会随着时间的推移而减少。

考虑到这些困难，我们考虑了更简单的干预措施，决定了操作容易，同时具有几乎完美的社会接受度。 我们的计划是向家庭发放现金补助金，研究它是否会影响孩子的大脑发育。 现金补助金与提供咨询和儿童护理等其他服务不同，父母有可能为自己和孩子做出最好的财务决定。 在美国和快速发展中国家进行的研究表明直接的收入补助金可能是可行的方案。 提供基本收入保障的想法逐渐被认可，有点慈善团体和政府正在开展飞行员。

但迄今为止，没有一项研究真正测定了收入补助金对儿童大脑发育的影响。 最近，来自加利福尼亚大学欧文分校的经济学家格雷格·邓肯、威斯康星大学麦迪逊分校的发育心理学家凯瑟琳·马格努森、纽约大学的发育心理学家吉川裕和( Hirokazuyshion )等社会科学和神经科学行业的许多人 这项研究的前提假设是直接的，但我们的目标是雄心勃勃。 我们计划先招募1000个孩子出生的美国低收入母亲，每月随机给予333美元或20美元的补助金。

如果刚在医院生孩子的母亲同意参加这项研究，借记卡就要花钱。 随着研究的深入，她们的借记卡每月自动转账。 我们对如何使用这些钱没有限制。 在孩子出生前三年，我们跟踪家庭，判断无条件的现金补助金是否会影响孩子的认识能力和大脑的发育。

我们还会仔细分析家庭生活的全方位，包括压力、家庭关系质量、父母如何花这笔钱等。 最近持续了一年，包括30个低收入母亲在内的初步研究表明，我们的做法很有可行性，借记卡将成为向母亲提供补助金的可靠手段。 很多被实验者以前没有使用过借记卡，但几乎没有人在借记卡的激活、现金化、采用pos机方面有问题。 这给了我们足够的自信，我们相信这些手段可以扩展到完美的研究。

我们提出的假设是家庭收入的增加对贫困家庭产生一系列积极的效果。 当孩子们度过早期的童年时，他们在视觉、听觉和其他重要的认识技能上取得了更好的迅速发展，相当于高收入家庭的儿童旗帜。

如果我们的假设成立，我们的实验可能会影响社会政策的制定，这些政策会影响有数百万孩子的贫困家庭的生活。 我们认为这些政策可能可以通过不太复杂的管理体制来执行。 收入可能不是决定孩子快速发展轨迹的唯一因素，但从政策实施的角度来看最容易改变。 至少会成为促进孩子大脑健康发展的“首付”。

作者个人资料:

金伯利·诺贝尔是哥伦比亚大学教育学院的神经科学和教育学副教授，首要研究社会经济差距对儿童认识能力和大脑发育的影响。