家境不好的孩子在學校的很多測試中表現都比同齡人差，然後整體的學習成績和社交成績都不如同齡人。
社會學和神經科學的研究表明，不良的生長環境會對兒童大腦的大小、形狀和功能產生不利影響，使他們在未來的教育和工作中處於不利地位。
貧困對大腦發育的潛在影響使人們開始思考這種損害是否可以通過簡單的幹預來逆轉。目前，壹項準備中的研究希望探索適度的經濟補貼是否能讓貧困兒童的大腦更健康。
1.貧困的危害
貧困可能會對兒童大腦的大小、形狀和功能產生不利影響。盡管貧困影響大腦發育的具體機制還有待發現，但研究人員壹直試圖通過壹種直接的手段來降低這種影響——給貧困家庭發放補貼。對於全世界65，438+0億生活在貧困中的兒童和青少年來說，貧困剝奪的不僅僅是基本的物質需求。從譜寫交響樂到解微積分方程，人類的智慧來自大腦的“三磅奇跡”。然而，科學研究發現，貧窮很可能會阻礙大腦的正常發育。在智商、閱讀等測試中，貧困家庭的孩子普遍表現不如同齡人。對他們來說，高中畢業、考上大學、拿到學位的難度更大，成年後拿到的工資更低，更容易失業。這些關聯並不奇怪，大腦發育水平只是導致這些後果的諸多因素之壹。那麽，貧窮會對大腦發育產生什麽樣的影響呢？直到最近十年，我們對此的看法還很模糊。
我的實驗室和其他幾個實驗室壹起，開始探索家庭的社會經濟地位(social-economic？Status，SES)——壹個涵蓋收入、教育水平和職業聲望的衡量指標——與兒童大腦健康之間的關系。我們發現，兒童大腦的大小、形狀和實際功能的差異與SES有關。
認識到貧困對大腦發育的潛在危害，我們想找到壹種簡單可行的方法來減少貧困帶來的危害。為此，我們計劃通過發放補貼的方式，研究家庭經濟壓力對孩子大腦健康的影響。這是第壹項探索收入適度增加是否有助於大腦發育的研究。如果我們得到壹個肯定的結論，它將清楚地指出壹條從基礎腦科學到公共政策的道路。
當我在15年前開始這項研究時，我還只是賓夕法尼亞大學的壹名研究生。當時我的導師瑪莎·法拉(瑪莎？Farah)想知道貧窮是如何影響早期大腦發育的。幸運的是，我成為了第壹個挑戰這個問題的學生。
我們的項目需要謹慎選擇研究方法。當時最吸引人的技術是腦成像，通過強大的機器給大腦拍照，從而揭示大腦的結構和功能。腦成像技術的效果令人興奮，但也極其昂貴:單次掃描通常需要數百美元，這還不包括支付給受試者和分析數據的研究助理的報酬。
2.家庭收入的相關性
我們決定找到壹種更簡單、更便宜的方法來招募盡可能多的受試者。最後，我們決定用標準化的方法來測量認知能力。與以前的研究不同，我們不再依賴廣泛的成就指標，如高中畢業率，因為大腦中沒有任何區域負責高中畢業。許多不同的大腦回路負責各種認知技能，其中許多對學術和生活成就非常重要。例如，如果有人大腦左半球的韋尼克區受損，他們理解語言就會有困難。同時，神經影像學研究也指出，健康人在聽別人說話時使用的是同壹個大腦區域。科學家由此推斷，當健康個體執行壹項需要傾聽和理解語言的任務時，他們會使用韋尼克區。
我們決定用成熟的心理測試代替腦部掃描來評估孩子的語言能力。我們要研究的問題是:SES差距和大腦功能有什麽關系？
我們招募了幾組不同社會經濟背景的兒童作為研究對象，他們的年齡從學齡前到青春期不等。在實驗中，他們接受了壹系列認知測試，以測試大腦各部分電路結構的完整性。我們從許多實驗中得出了高度壹致的結論。壹般來說，家庭背景不好的孩子往往在語言、記憶、自制力和專註力的測試中表現較差。
另壹方面，對於我們和其他從事類似研究的團隊來說，確實需要更先進的腦成像技術來驗證家庭SES是否影響兒童參與高級認知過程的核心腦區的形狀和大小。四個獨立的研究小組最近報告說，父母收入較高的孩子往往有更大的海馬體(壹種位於大腦深處的結構，負責記憶編碼)。其他研究主要關註貧困對大腦皮層(由負責認知處理的腦細胞組成的外部折疊層)形狀和大小的影響。其中，壹些早期的研究測試了SES與大腦皮層體積之間是否存在相關性。
測量皮質體積時必須小心。因為大的皮質表面積乘以小的皮質厚度，或者大的皮質厚度乘以小的皮質表面積，都有可能得到相同的皮質體積，所以研究者很容易被誤導。皮質厚度隨年齡增長而減少；與此同時，皮質的表面積隨著年齡的增長而增大，就像我們開始有壹小罐番茄醬，然後它的底部面積逐漸增大，最後變得和湯罐壹樣大。
最近我們用了壹套測量軟件來測試SES間隙是否會同時影響大腦皮層的表面積和厚度。這是迄今為止關於這個問題的最大規模的研究。我們分析了美國1099名不同SES的兒童和青少年的大腦結構。我們發現父母的受教育程度和家庭收入與孩子大腦皮層的表面積有關。家庭年收入低於25000美元的兒童大腦皮層表面積比高於654.38美元+0.5萬美元的兒童小6%。這種相關性廣泛存在於大腦的許多區域，尤其是壹些負責語言處理、沖動抑制和其他自我調節的大腦區域。先前的研究已經反復證實這些能力受到SES的影響。
3.不可忽視的個體差異
我們考慮了幾個關鍵變量。首先，我們考慮了每個受試者的遺傳背景。數據分析表明，SES差異對大腦結構的影響與種族因素無關。此外，我們還發現了巨大的個體差異。例如，壹些貧困家庭的兒童和青少年大腦皮層表面積較大，而壹些家庭條件優越的兒童大腦皮層表面積較小。雖然來自較高收入家庭的兒童往往具有較大的皮質表面積，但我們的研究團隊無法根據家庭收入直接預測壹個兒童的皮質表面積。
家庭收入與大腦皮層表面積的相關性在最低收入組最為明顯，但在家庭收入較高的組有減弱的趨勢。換句話說，在最貧困的家庭，家庭收入的差異對大腦結構的影響更大。
在另壹項研究中，我們討論了SES差異和皮質厚度之間的關系。壹般來說，皮質的厚度會隨著年齡的增長而減少。但我們的研究表明，家庭社會經濟地位將對這種變化趨勢產生影響。當家庭SES較低時，兒童大腦皮層厚度在早期有急劇下降的趨勢，青春期後下降趨勢減緩。然而，當SES較高時，直到青春期後期，皮質厚度隨年齡增加而減少的趨勢更加平緩。
這壹發現表明，在某些情況下，逆境可以加速大腦的成熟，使幼兒的大腦生長得更快。貧困家庭的孩子大腦皮層厚度下降很快，說明他們的大腦缺乏“可塑性”，這種可塑性可以改變大腦結構以適應兒童期和青春期的學習。
當然，我們需要回答的壹個最重要的問題是，大腦結構的差異是否會影響孩子的認知能力。我們發現家庭收入較高的孩子更能集中註意力，抑制不恰當的反應。大腦結構(皮質體積或厚度)的差異或許可以解釋為什麽低收入家庭背景的青少年學習成績比其他人低15%~44%。這類研究已經取得了令人矚目的成就，但它們仍處於初級階段，我們需要繼續找出是什麽導致了ses與大腦發育的關系。是營養、鄰居、學校質量、育兒方式、家庭壓力，還是這些因素的綜合？這些差異是後天經歷造成的還是遺傳造成的？
目前的研究很難直接回答這些問題。但也有研究表明，收入差距帶來的生活壓力，以及父母教養方式的不同，會導致孩子大腦結構的差異。在低收入家庭中，父母給予孩子的支持更少，孩子更容易產生敵意，這將導致負面結果——在這項研究中，海馬體更小。我們的實驗室正在調查長期的壓力和父母與孩子之間缺乏語言交流是否可以在某種程度上解釋這些發現。
4.相關性不等於因果性
有壹個由來已久的問題:貧困兒童在早期生活中所經歷的困難可以追溯到胚胎時期嗎，還是出生後受到家庭收入的影響？最近，我們團隊發現，嬰兒出生後四天內的大腦功能與父母的收入和教育水平無關，這也證實了SES通過後天經驗影響大腦結構的發育。然而，這壹結果仍需要更多的研究，因為我們研究的樣本只包含66個家庭。值得壹提的是，有研究團隊發現，兒童在出生壹年後，大腦結構和功能會有顯著差異。
總之，目前我們還沒有足夠的證據來解釋家庭、社會地位和經濟條件與兒童大腦發育的關系。在未來的研究中，闡明社會經濟地位、早期兒童經歷和大腦發展之間的關系仍將是優先考慮的方向。盡管大量研究為家庭收入與大腦發育的關系提供了證據，但壹個關鍵問題仍未解決。人們常說“相關性不等於因果性”，這就解釋了這種揮之不去的不確定性:是家庭環境不好導致大腦發育水平低下，還是因為成長過程不同，導致壹些孩子在學業或未來工作中舉步維艱？
神經科學研究在因果關系的問題上壹直保持沈默。為了研究因果關系，我們需要應用科學實驗的黃金法則:隨機對照試驗。其中，隨機分配的“治療”組將接受某種幹預，而同壹隨機分配的組將接受“控制”措施，這使得我們可以判斷這種幹預對大腦發育的影響。
在這類研究中，研究者需要找到能夠有效縮小社會經濟地位差異的幹預措施。許多措施是有效的，但這些幹預措施往往面臨巨大挑戰:高質量的幹預措施非常昂貴，難以在更大範圍內實施。此外，它們往往會“逐漸消失”——當兒童不再享受這壹計劃的服務時，幹預的積極影響會隨著時間的推移而減弱。
鑒於這些困難，我們決定考慮壹種更簡單的幹預措施。我們的計劃是給家庭現金補貼，研究這項措施是否會影響孩子的大腦發育。與咨詢和兒童保育等其他服務不同，現金補貼使父母有可能為自己和孩子做出最佳財務決策。提供基本收入保障的想法正逐漸得到認可，壹些慈善機構和政府已經啟動了試點項目。
但到目前為止，還沒有任何研究真正測量過收入補貼對兒童大腦發育的影響。我們正在籌集資金進行第壹次隨機對照試驗，以測試扶貧和大腦發育之間的因果關系。雖然這項研究的前提簡單明了，但我們的目標是遠大的。壹開始，我們計劃招募65，438+0，000名碰巧有孩子的低收入美國母親，每月隨機給她們333美元或20美元的補貼。如果剛剛在醫院分娩的母親同意參與這項研究，那麽壹筆錢將被記入她們的借記卡。隨著研究的繼續，他們的借記卡每月會自動轉賬壹筆錢。我們對如何使用這筆錢沒有限制。在孩子出生後的前三年，我們會對家庭進行隨訪，然後評估無條件現金補助是否會對孩子的認知能力和大腦發育產生影響。
我們還將仔細分析家庭生活的各個方面，包括壓力、家庭關系的質量以及父母如何使用這筆錢。最近，壹項涉及30名低收入母親的為期壹年的初步研究表明，我們的方法具有高度的可行性，借記卡可以成為向母親提供補貼的可靠手段。
我們提出的假設是，家庭收入的增加會給貧困家庭帶來壹系列的積極影響。當孩子度過幼兒期時，他們在視覺、聽覺和其他關鍵認知技能方面會有更好的發展，與高收入家庭的孩子相當。如果我們的假設成立，那麽我們的實驗可能會影響社會政策的制定，從而影響數百萬有孩子的貧困家庭的生活。在我們看來，這些政策可以通過壹個簡單的管理系統來實施。雖然收入可能不是決定壹個孩子發展軌跡的唯壹因素，但從政策執行的角度來看，這是最容易改變的。至少，可以作為促進孩子大腦健康發育的“首付”。