美國兒童在全球競爭中落後,但腦科學顯示如何趕上

帶薪育兒假和高質量的兒童保育能夠改善兒童的大腦發育和更美好未來的前景

伊斯萊尼亞·米利恩

衡量兒童日後在學校和生活中取得成功的關鍵指標上,美國幼兒比其他可比國家的兒童表現更差。這一令人不安的資訊來自經濟合作與發展組織 (OECD) 對五歲兒童的研究。多年來,OECD一直在調查世界各地15歲學生的學業成就,最近又將這項工作擴充套件到更年輕的群體。平均而言,美國兒童的識字和算術分數較低,自我調節能力較差,並且與英國和愛沙尼亞(研究中的其他國家)的兒童相比,合作、善良和其他親社會行為較少。 幾乎唯一的亮點是,美國兒童在某些(但並非全部)社交情感指標上與國際同齡人大致相當。

這些發現沒有得到應有的重視,因為它們是在 2020 年 3 月宣佈的,就在世界衛生組織宣佈 新冠疫情已成為全球大流行 的幾天後。 但這並不令人意外——其他最近的研究表明,大約 一半的美國兒童在至少一個關鍵的入學準備領域“脫離軌道”。 由於 OECD 的報告關注的是剛開始上學的孩子,因此它有力地提醒我們,我們已經忽視了一些基本的東西:學習從生命的第一天開始,而不是從上學的第一天開始。兒童生命的最早期充滿了機會。 在這個關鍵時期,兒童的大腦對體驗的接受程度和可塑性是任何時候都無法比擬的。 大約 85% 的大腦生長髮生在出生到三歲之間。 在此期間,每秒形成一百萬個神經連線。

二十年的兒童發展研究告訴我們,幼兒最需要兩件事才能獲得儘可能好的開端:與照料者的關愛互動以及免受毒性壓力的保護。 在過去的五年裡,新一波的神經科學研究強調了早期經歷的神經生物學效應,強烈地指出了實現這些目標的方法。 此類研究初步揭示了幼兒大腦中正在發生的事情。 研究表明,我們知道有益於發展的環境和關係也與大腦中支援語言和認知發展的部分的更高啟用水平和連線性有關。


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我們中的一位作者(蘇斯金德)是一位兒科醫生和早期學習研究員,她一直在追蹤關於大腦發育的新興科學如何不僅能指導我們作為父母的行為,也能指導我們作為社會的行為。 例如,帶薪休假讓父母有時間發展關愛的關係。 兒童津貼和稅收抵免可以減輕已知對發展有害的貧困。 當父母外出工作時,正如絕大多數美國父母必須做的那樣,獲得高質量的兒童保育可以為幼兒提供積極響應、全身心投入的照料者。

然而,科學告訴我們兒童需要什麼與我們作為一個社會為幫助他們所做的事情之間存在脫節。 美國是世界上唯一一個不強制規定父母在孩子出生後享受帶薪休假的發達國家。 2020 年,美國十分之四的兒童的家庭難以負擔基本必需品。 國會剛剛允許擴大兒童稅收抵免失效——這項抵免曾幫助數百萬家庭度過疫情,並大幅減少了貧困兒童的數量。 此外,大約一半的美國人生活在所謂的 兒童保育荒漠 中,那裡幾乎沒有足夠的設施或照料者,而且只有不到 10% 的現有兒童保育專案被認為是高質量的。 疫情凸顯了這些差距。 就像一場餘震不斷的強烈地震,它顯示了我們國家對父母及其子女的支援是多麼的脆弱。

大腦發育科學很少成為任何旨在彌合這些差距的公共討論的一部分。 但它應該成為對話的中心,因為它為改進國家和地方政策制定了路線圖,這些政策可以使兒童的生活變得更好。

語言的多種影響

蘭迪戴著他一直戴著的芝加哥公牛隊帽子,坐在客廳柔軟的地毯上,將他兩歲的兒子朱利安抱到腿上。

“想玩嗎?” 他問道。

朱利安咧嘴一笑,開始堆積木。 父子倆一起數數(“一……二……三……四……五……”),直到一座又高又搖搖欲墜的塔樓矗立在他們面前。

“推倒它,推倒它。” 蘭迪推了推朱利安,鼓勵他推倒塔樓。 朱利安望著他的父親,眼睛裡閃爍著喜悅的光芒,蘭迪又添加了幾塊積木。 當堆疊——和計數——達到 16 時,塔樓轟然倒塌。

“砰!” 蘭迪喊道。

“砰!” 朱利安回應道。

蘭迪完全接受了他作為積極響應型父母的角色——以至於他報名參加了芝加哥地區的一個家庭訪問研究專案,以更多地瞭解兒童發展。 (我們只使用名字來保護家人的隱私。) 他正在關注他的孩子,與他交談,並在他們持續的對話中輪流發言,即使朱利安還不太會說話。 這種 豐富的語言輸入 對於關愛關係的重要性至關重要。 多年來,研究人員一直關注兒童聽到的單詞數量——所謂的 3000 萬個單詞的差距——作為語言發展的最佳預測指標。 最新的研究表明,語言接觸的質量甚至更重要。 僅僅聽到對話是不夠的。 孩子們必須參與進來,就像蘭迪鼓勵朱利安做的那樣。

在 2018 年的一項研究中,這是同類研究中的首例,哈佛大學和麻省理工學院的研究人員將 36 名 4 至 6 歲的兒童放入腦部掃描器中,並給他們講述了關於玩捉迷藏和開啟生日禮物的故 事。 當孩子們傾聽時,科學家們觀察了大腦的結構和功能。 此前,研究人員記錄了孩子們兩天內聽到的一切,以瞭解他們的語言環境。

那些通常不僅接觸到更多語言,而且參與更多對話輪換的孩子,在掃描器中聽到故事時,大腦關鍵語言區域的啟用程度更高。 這些孩子還表現出控制言語感知和言語產生的語言區域之間更強的連線。 “在每個社會經濟水平上,更多的對話都與更成熟的大腦發育有關,” 言語語言病理學家和神經科學家瑞秋·羅密歐說道,她領導了這項研究,目前在馬里蘭大學工作。

其他研究表明,幼兒和照料者之間重要的連線實際上發生在神經層面。 他們的大腦同步了。 普林斯頓大學神經科學研究所的伊莉絲·皮亞扎和她的同事在研究 9 至 15 個月大的成人和嬰兒時發現了這一點,他們使用了功能性近紅外光譜法,可以追蹤神經元的活動。 科學家們觀察了各種情況下的成人和嬰兒。 當兩人直接一起玩耍或共同關注同一物體時,嬰兒和成人的腦電波同步。 當成人與房間裡的其他人交談時,他們的腦電波沒有同步,這證實了聽到的語言不算數。 這種 同步性 與社會學習、解決問題的能力和詞彙發展有關。 當同步時,結果證明是成人在跟隨嬰兒的引導,預測微笑和興趣,而不是相反。

“我們已經知道,針對嬰兒的言語對於嬰兒的學習非常重要,並且各種交流線索可能對他們很重要,” 現在在羅切斯特大學工作的皮亞扎說。 但是,“即使在他們完全能說話之前,[嬰兒]的大腦也有很多方法可以接收環境中的這些不同線索。”

此類研究有力地支援了父母需要有時間陪伴孩子。 它也強調了為什麼父母還需要獲得高質量、負擔得起的兒童保育服務。 蘭迪和數百萬像他一樣的人面臨的問題是,幾乎沒有足夠的時間以他希望的方式來養育孩子。 為了維持生計,他身兼數職。 他的妻子梅拉也全職工作。 大多數日子裡,蘭迪每天只能見到孩子們 30 分鐘。 而且蘭迪唯一能負擔得起的兒童保育是託管式的——接孩子時,他經常發現朱利安坐在播放著震耳欲聾的電視機前。 “我們這裡有大量的研究一遍又一遍地表明,生命早期核心的成人與兒童之間的互動對於大腦發育和社會發展至關重要,” 羅密歐說。 “作為一個社會,我們能做的任何事情,來創造一個[這些]關係能夠蓬勃發展的環境,都是我們對兒童未來所能做的最好投資。”

致謝:阿曼達·蒙塔內茲; 來源:“帶薪產假與幼兒期的更好的語言和社會情感結果相關”,作者:Karina Kozal 等人,發表於 Infancy,第 26 卷;2021 年 7 月/8 月

對父母的早期幫助

語言只是兒童與照料者之間強大的關愛互動的一個維度。 對於嬰兒來說,連線從他們生命的第一天就開始了。 這就是為什麼在孩子出生時提供帶薪休假符合以早期大腦發育為中心的政策。 但是,很少有美國人享有這種休假。 蘭迪和梅拉就沒有。 當他們的兩個孩子出生時,梅拉是大約四分之一在兩週內重返工作崗位的母親之一,而蘭迪每次只休了一兩天假。

傳統上,關於帶薪休假的研究主要集中在經濟方面——評估對僱主或家庭收入的影響。 然而,最近對帶薪休假對 母親和兒童健康的影響 的研究發現,它與較低水平的產後抑鬱症、改善的嬰兒依戀、嬰兒死亡率和再次住院率的降低以及兒科就診次數、及時免疫接種和母乳餵養持續時間的增加有關。 當父親在孩子出生時休帶薪假時,它有益於父母雙方的心理健康,降低了抑鬱症狀和壓力。 此外,夫妻雙方都休假的已婚父母離婚的可能性較小。

對於這些已經具有說服力的證據,最新的研究增加了帶薪休假對嬰兒認知發展的積極影響。 2021 年,紐約大學的發育心理學家娜塔莉·布里託和她的同事發表了一項針對 328 位來自不同社會經濟階層的母親和嬰兒的研究,其中一些人在孩子出生時享有帶薪休假,而另一些人則享有無薪休假。 當孩子們兩歲時,研究人員要求母親們報告她們孩子的語言能力以及他們在社交場合中的情緒反應。 帶薪休假與所有社會經濟地位 (SES) 水平的幼兒的更高語言技能以及母親受教育程度較低的兒童的更好情緒技能有關。 “似乎帶薪休假對每個家庭都有益,但它可能對低 SES 家庭產生格外大的影響,” 布里託說。

帶薪休假實際上 改變了大腦活動的模式。 在今年 4 月發表在 Child Development 上的第二項針對 80 位母親和嬰兒的研究中,布里託和她的同事使用腦電圖 (EEG) 來監聽嬰兒出生三個月後的大腦電波。 神經元之間的相互作用產生了這些波,或振盪。 每個人都有高頻波和低頻波,這兩種波都很重要。 但是,隨著孩子年齡的增長,高頻活動的相對量往往會增加。 之前的研究表明,在生命後期接受測試時,高頻波較多的幼兒往往在學習和思考所需的技能方面得分更高。

在布里託及其同事的工作中,母親可以休帶薪假的嬰兒比母親休無薪假的嬰兒往往具有更多的高頻波和更少的低頻波。 儘管樣本相對較小,而且不是真正隨機選擇的嬰兒,但研究人員確實控制了一系列潛在的混雜變數,例如出生時的胎齡、家庭中的兒童數量、母親的婚姻狀況、教育程度和職業聲望。 帶薪休假與腦電波模式之間的關聯持續存在,解釋了嬰兒大腦活動中 12% 到 30% 的差異。

很難理清造成這些差異的原因,但母親的壓力可能是其中一個因素。 該研究測量了母親頭髮中與壓力相關的激素皮質醇的水平; 這些水平往往隨著心理和身體壓力的積累而升高。 休帶薪假的母親的皮質醇水平低於休無薪假的母親。 他們在母親敏感性測試中的親子互動得分也更高。 布里託認為,由於帶薪休假提供了資源和經濟穩定性,“它可能會減輕壓力,並可能間接影響他們的養育方式或與孩子的互動方式。” 這些是同類研究中的首批研究,並不能證明因果關係。 但是,正如布里託所說,“其中一些點已經開始連線起來。”

未來的解決方案

我們知道,當幼兒免受毒性壓力,並且他們的生活穩定且可預測時,他們會表現得最好。 全新的研究發現,在新冠疫情期間出生的嬰兒發育遲緩的風險更高,一些專家懷疑這可能與 母親的壓力水平較高 有關。 幾十年來,我們一直知道,在低收入家庭中長大的孩子更有可能面臨這些型別不可預測和令人痛苦的情況。

最近,神經科學家開始探索 貧困對兒童大腦的影響。 在 2015 年對 1000 多名 3 歲至 20 歲兒童進行的一項研究中,哥倫比亞大學教師學院的神經科學家金伯利·G·諾布林和她的同事發現,皮質表面積(與認知能力相關)與社會經濟因素之間存在一致的關係。 該研究和其他研究發現,最大的差異出現在處理語言、執行功能和記憶的大腦區域。

例如,在 2019 年,諾布林和她的同事也使用頭髮皮質醇水平作為慢性壓力的標誌物,表明較高水平與較小的海馬體有關,海馬體是大腦中對記憶至關重要的部分。 這些變化可能是一種適應性反應:年輕的大腦正在等待來自環境的指令,如果孩子在毒性壓力的環境中長大,那麼孩子的大腦會組織自身以對壓力高度反應。 但是,這些變化可能會讓孩子們在日後的教育和就業環境中付出代價。

根據 2019 年美國國家科學院的報告,針對有幼兒家庭的稅收抵免最有可能降低兒童貧困率。 這些抵免的益處在疫情期間變得顯而易見,當時歷史性的擴大稅收抵免立即降低了兒童貧困率。 有史以來第一次,這項抵免獨立於收入——這一規定使那些工作的人和那些希望待在家裡照顧孩子的人都受益。 超過 90% 的美國兒童符合條件。

但在 2021 年底,意見嚴重分歧的美國參議院拒絕延長這項計劃。 當抵免到期後,在 2021 年 12 月至 2022 年 1 月期間,兒童貧困率從 12% 飆升至 17%,高於疫情前的水平。 這使額外的 370 萬兒童陷入貧困。 根據 NAS 的報告,兒童貧困對成人就業、犯罪率和人口健康的長期影響每年給美國造成 8000 億至 1.1 萬億美元的損失,而一套以稅收抵免加上營養補充劑和其他一些專案為中心的政策將使兒童貧困減少 50%,並最終減少國家的損失。

我們還對兒童保育方面的有效措施瞭解很多。 美國已經支援一個高質量、普及的中心繫統,由國防部為軍人家庭運營。 大約 30 年前,軍隊兒童保育和我們今天看到的最糟糕的情況一樣糟糕。 武裝部隊人員從事要求苛刻的工作,不得不擔心誰在照顧他們的孩子,這可能會分散他們的精力。 因此,五角大樓徹底修改了這些專案,增加了專業發展和工資,強制執行高標準的護理,限制了家庭的成本並改善了服務。 廣泛獲得高質量的護理是歐洲國家的標誌。 例如,英國和愛沙尼亞是 OECD 對五歲兒童研究中的其他國家,兩國都提供慷慨的帶薪休假和近乎普及的學前教育專案。

在美國建立類似的東西並不便宜。 去年,國會沒有透過立法,該立法本可以補貼大多數工薪家庭的兒童保育費用,以及為兒童保育提供者提供足夠的工資。 價格標籤將為 4000 億美元。 這聽起來可能很昂貴,但與不作為的代價相比,這不算什麼。 一個由商業主管發起的研究教育的非營利組織 ReadyNation 的一份報告發現,兒童保育問題每年給美國造成 570 億美元的收入、生產力和稅收損失。 據估計,如果美國女性的就業率與挪威(挪威有帶薪休假和政府補貼的兒童保育)相似,美國可以將國內生產總值增加 1.6 萬億美元。

由於沒有帶薪休假、沒有兒童保育和有限的兒童抵免,科學告訴我們兒童需要什麼與美國政策實際為他們做的事情之間存在著令人震驚的鴻溝,這顯而易見。 現在是開始利用我們豐富的科學證據來指導我們的政策和實踐的時候了。 健康的大腦成熟代表著我們國家的基礎,因為它代表著我們的未來。 這意味著作為一個社會,我們能做的最重要的事情莫過於促進和保護我們孩子的大腦發育。

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