壓力在任何年齡都可能是有害的。當它來襲時，會讓我們感到不安，擾亂我們的人際關係，並縮小我們的注意力範圍。當它變成慢性時，會損害我們的健康。在身體上、情感上和智力上，壓力都會使我們沮喪。
一個更隱蔽的影響是它可能對兒童大腦發起的攻擊，阻礙關鍵認知技能的發展。包括我在內的許多研究人員發現，心理壓力會影響甚至是非常年幼的兒童的思維技能和大腦發育，很可能從出生前就開始了。壓力在困境中滋生已不是什麼秘密，但現在的研究表明，不利的成長環境可能會在深層次上阻礙兒童的發展。事實上，壓力可能是貧困對兒童在學校表現產生不利影響的重要機制之一。
儘管兒童對貧困問題的易感性各不相同，但資料顯示，來自低收入家庭的兒童很可能在入學時落後於他們較富裕的同齡人。這種社會經濟差距在整個學年持續存在，並且難以彌合。人們長期以來認為，弱勢家庭往往提供貧乏的學習環境，無法充分讓兒童為嚴苛的學校生活做好準備。這個公認的事實充其量只是故事的一半。我的研究表明，除了缺乏諸如豐富的語言刺激和充足的學習材料等有益事物外，貧困的特點還在於存在有害事物，例如擁擠的條件、噪音、經濟擔憂以及無法提供充分的兒童保育——所有這些都直接損害了兒童的特定學習能力。
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除了貧困之外，充滿壓力的童年也可能源於其他條件，例如具有挑戰性的家庭環境（如離婚或死亡）、專橫或心不在焉的父母，或家庭或學校中任何造成焦慮的因素。透過改變家庭或課堂來減輕壓力，可以改善大量學童的福祉，併為他們一生中取得更大的成功奠定基礎。
淹沒引擎
壓力荷爾蒙可以塑造大腦發育中的迴路。最值得注意的是，它們會影響前額葉皮層（位於前額後方）中的神經連線，而前額葉皮層支撐著所謂的執行功能。這些功能包括將資訊儲存在腦海中的能力（工作記憶）、抑制對刺激的自動或衝動反應以及靈活地轉移注意力。執行功能對於推理、計劃和解決問題以及調節情緒和注意力至關重要。它們對於學業成功至關重要。
壓力對大腦的影響取決於壓力的程度。少量壓力可以提高警覺性；它可以提高人們在複雜任務中的表現。但是，當劑量超過一定水平時，壓力開始削弱表現。這種喚醒和表現之間的關係可以用倒U形曲線來表示，這是心理學家羅伯特·耶克斯和約翰·多德森在1908年首次提出的。在大腦中，適量的壓力荷爾蒙（如皮質醇和去甲腎上腺素）會增強前額葉區域的活動，而前額葉區域是執行功能的基礎。然而，在高水平時，它們會淹沒這種自我調節的引擎，使其關閉。隨著時間的推移，控制壓力荷爾蒙水平的大腦回路會受到經驗的影響，從而傾向於釋放大量或少量這些荷爾蒙到前額葉皮層，以應對壓力或維持更佳的喚醒水平。
2001年，我開始思考這種生理機制如何在幼兒的大腦中發揮作用，以及它是否可以解釋貧困如何“深入人心”。我開始探索貧困的長期壓力是否會嚴重損害兒童正在發育的執行功能，以至於讓他們在學校落後。
當時我的研究生蕾切爾·彼得斯和我，那時都在賓夕法尼亞州立大學，我們對賓夕法尼亞州中部參加“啟智計劃”（Head Start）的170名四歲兒童進行了兩項測試，“啟智計劃”是針對貧困兒童的聯邦學前教育計劃。我們透過要求孩子們找出小組物體之間不同的相似之處來測量他們的思維靈活性。我們透過要求他們在實驗人員敲擊一次木釘時敲擊兩次，反之亦然，來檢查他們的工作記憶和抑制控制能力。在這裡，孩子們必須記住規則並控制模仿實驗人員的衝動。我們還要求老師評價每個孩子的行為和學習能力。並且，我們與當時也在賓夕法尼亞州立大學的神經內分泌學家道格拉斯·格蘭傑合作，採集了孩子們的唾液樣本，以確定他們在實驗開始、中間和結束時的皮質醇水平。
正如預期的那樣，執行功能和行為較好的孩子在實驗開始時皮質醇水平較低，但在應對與我們其中一人見面並參與我們的任務所帶來的輕微壓力時，皮質醇水平升高，然後恢復到基線水平。那些表現出持續高水平皮質醇或遲鈍反應（初始水平高但隨後下降，表明該過程關閉）的孩子，往往執行功能較差；他們的老師也評價他們更具攻擊性，缺乏自控力。我們在2005年發表了這些結果。
當我們跟蹤這些孩子進入幼兒園時，我們觀察到執行功能對成績至關重要：這一系列心理技能是數學能力的主要決定因素，遠遠超過智力的其他方面。我們團隊在明尼蘇達大學的丹尼爾·貝里領導下，於2012年發表的一項分析發現，兒童皮質醇水平升高預示著學業困難，這可以從他們對數學、字母和單詞的掌握程度中看出。我們的分析表明，這種影響是透過損害執行功能而發生的——而不是，例如，一般的低智力——這表明這些思維技能是將高皮質醇與低學業能力聯絡起來的關鍵環節。
父母鼓勵孩子透過實踐學習，這樣的孩子比那些父母通常限制他們或替他們做事的孩子更平靜、更專注。圖片來源：Rosemarie Gearhar Getty Images
積極的育兒方式
與此同時，我和我的同事也開始確定貧困的哪些方面可能對兒童的壓力貢獻最大。我們專注於育兒方式。由於身處充滿壓力的環境中，貧困家庭的父母傾向於透過紀律來獲得服從，而不是鼓勵探索和實踐學習。後一種方法，即所謂的“支架式教學法”，對於敏感的育兒至關重要。在這種育兒方式中，父母在玩耍時與孩子互動，併為他們創造完成小任務的機會，例如堆積木。儘管貧困父母能夠並且確實提供細心的照顧，但鑑於他們的實際情況以及可能他們自身的高壓力水平，他們不太可能這樣做。
為了進一步研究，我們一直在跟蹤1292名兒童及其家庭，從出生開始，他們大多數生活在阿巴拉契亞山脈和美國南部偏遠地區的貧困社群。在過去的17年裡，我們的團隊每年都會拜訪這些家庭，收集關於家庭和經濟狀況以及執行功能和皮質醇水平的資料。我的同事，北卡羅來納大學教堂山分校的瑪莎·考克斯和現在在北卡羅來納大學格林斯伯勒分校的羅傑·米爾斯-昆斯分析了母親在自由玩耍中與孩子互動的影片記錄。在我們2008年發表的首次分析中，我們發現，母親表現出敏感、支架式育兒方式的嬰兒，其皮質醇水平較低，並且比那些母親替他們完成活動或限制他們嘗試這樣做的嬰兒更平靜、更專注。
此外，在七個月大時，父母表現出積極育兒方式的孩子更可能對恐懼（由戴著面具的實驗人員觸發）和玩具放在夠不著的地方引起的挫敗感表現出健康的皮質醇反應——先升高後降低。在15個月大時，這些孩子的皮質醇水平再次降低，並且更可能對情緒挑戰做出適當的反應。我們現在有了證據表明，育兒方式塑造了正在發育的壓力反應系統。
接下來，我們試圖在同一組兒童中勾勒出從貧困到育兒方式再到壓力增加和執行功能減弱的完整路徑。我們發現，家庭越貧困，父母就越不可能敏感和反應迅速。正如預期的那樣，這些家庭的孩子皮質醇水平升高，而這反過來又與較低的執行功能有關。我們還看到，不太積極的育兒方式與兒童較差的執行功能密切相關，這表明父母可以直接刺激重要心理技能的發展。
培養有能力的孩子
研究表明，來自各種來源的壓力——例如，混亂且管理不善的教室，或家庭或同伴問題——會阻礙學習。潛在的好訊息是：認識到壓力是一種有害的力量意味著，找到阻止壓力的方法可以提高兒童的學習能力。
基於此，我的合作者和我測試了一個專案，該專案教導父母如何更加敏感，以及如何在提供溫暖和充滿愛心的照顧的同時，為孩子創造學習機會。我們還表明，一項創新的課程，讓幼兒園和小學生更多地控制自己的學習活動，對高貧困學校兒童的學習和執行功能產生了重大影響。儘管這項工作仍處於早期階段，但我們對透過對環境進行知情的改變可以提高兒童的自控能力和學業能力的可能性感到鼓舞，這為我們的許多年輕人提供了更大的成功人生的機會。