貧困從出生起就縮小大腦

研究表明,來自低收入家庭的兒童大腦較小,認知能力較低

研究表明,在貧困中長大的壓力可能會損害兒童的大腦發育,甚至在出生前就開始,即使是收入上的微小差異也可能對大腦產生重大影響。

長期以來,研究人員一直懷疑兒童的行為和認知能力與他們的社會經濟地位有關,特別是對於那些非常貧困的人來說。原因一直不清楚,儘管家庭環境壓力大、營養不良、接觸鉛等工業化學品以及缺乏接受良好教育的機會常常被認為是可能的因素。

在3月30日發表於《自然神經科學》雜誌上的一項最大規模的研究中,由紐約市哥倫比亞大學的神經科學家金伯利·諾布林和加利福尼亞州洛杉磯兒童醫院的伊麗莎白·索厄爾領導的團隊,研究了這些影響的生物學基礎。他們對美國幾個城市的1099名兒童、青少年和年輕成年人的大腦進行了成像。由於在美國,低收入人群更有可能來自少數族裔群體,研究小組繪製了每個孩子的基因血統圖,然後調整了計算結果,使得貧困的影響不會被不同種族群體之間大腦結構的微小差異所扭曲。


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研究人員發現,來自最低收入階層(低於25,000美元)的兒童大腦表面積比來自收入超過150,000美元的家庭的兒童大腦表面積少6%。在最貧困家庭的兒童中,幾千美元的收入差距與大腦結構的重大差異有關,特別是在與語言和決策能力相關的區域。兒童在衡量認知能力(如閱讀和記憶能力)的測試中的得分也隨著父母收入的下降而下降。

費城賓夕法尼亞大學的認知神經科學家瑪莎·法拉稱這項研究“令人難以置信的酷”。她說,如此龐大的兒童樣本使研究人員能夠展示貧困對發育中大腦的巨大影響,儘管該研究無法衡量單個大腦如何隨時間變化。

先天與後天
這些發現與法拉及其同事進行的未發表研究結果一致,該研究掃描了費城來自不同社會經濟群體的44名大約一個月大的非裔美國女孩的大腦。

研究人員發現,即使在這麼小的年齡,較低社會經濟階層的嬰兒的大腦也比富裕的嬰兒小。科學家們在3月19日在費城舉行的兒童發展研究學會會議上介紹了他們的研究。

北卡羅來納州達勒姆市杜克大學的心理學家傑米·漢森說,這兩篇論文都強調了逆境對兒童發展的影響。“這些早期的生活環境讓許多孩子的生活更加艱難,我們社會中的許多人有責任確保孩子們擁有平等的機會,”他說。他稱讚了這些橫斷面研究,但他補充說,為了觀察社會經濟地位如何影響個體大腦,長期跟蹤兒童非常重要。

法拉和她的同事計劃繼續觀察這些嬰兒兩年,並觀察他們的大腦表面積如何隨時間變化。他們還計劃拜訪嬰兒的家,希望能找出可能導致差異的因素,例如他們有多少刺激性玩具以及他們從父母那裡獲得多少關注。

這兩項研究都沒有解釋認知差異的原因。儘管這兩項研究的作者都承認可能涉及遺傳因素,但他們懷疑環境因素(如壓力和營養)更為重要,甚至在嬰兒出生前就開始起作用。

“這確實讓我們認為重點應該重新轉向妊娠期以及營養和接觸毒素等壓力,”費城兒童醫院的新生兒科醫生哈勒姆·赫特說,他是嬰兒研究的負責人。

年長的兒童可能會受到不同的影響。例如,為了維持生計而身兼數職的貧困父母可能沒有更多的時間陪伴孩子,也沒有更多錢購買玩具來刺激孩子在成長過程中的思維,費城兒童醫院的兒科醫生勞拉·貝坦科特說,她是嬰兒研究的作者。

漢森認為,表觀遺傳學——由壓力等環境因素引起的DNA修飾——也可能發揮重要作用,並且可以代代相傳。

儘管如此,研究人員仍然希望這些影響可以透過提供更好的兒童保育和營養等干預措施來逆轉。對人類和其他動物的研究表明,情況確實如此:例如,墨西哥的一項研究表明,為貧困家庭增加收入可以在18個月內提高他們孩子的認知和語言能力。

索厄爾說:“重要的是,不要傳達這樣的資訊,即如果你貧窮,你的大腦就會變小,而且會永遠變小。”

本文經許可轉載,並於2015年3月30日首次發表於此處

Sara Reardon is a freelance biomedical journalist based in Bozeman, Mont. She is a former staff reporter at Nature, New Scientist and Science and has a master's degree in molecular biology.

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